עקרון אי הוודאות של הייזנברג

בלימודי מכניקה ניוטונית (מכניקה קלאסית) יתכן ששמתם כי הכרת עמדת ההתחלה והרגע (מסה ו מהירות) של כל החלקיקים השייכים למערכת, אנו יכולים לחשב את יחסי הגומלין שלהם ולנבא כיצד הם יהיו יתנהג. עם זאת, עבור מכניקת הקוונטים, תהליך זה מורכב מעט יותר.

בסוף שנות העשרים ניסח הייזנברג את עקרון אי-הוודאות כביכול. על פי עיקרון זה, איננו יכולים לקבוע במדויק ובמקביל את המיקום והתנע של חלקיק.

כלומר, בניסוי אינך יכול לקבוע בו זמנית את הערך המדויק של רכיב רגע הפיקסלים של החלקיק וגם את הערך המדויק של הקואורדינטה המתאימה. איקס. במקום זאת, דיוק המדידה שלנו מוגבל על ידי תהליך המדידה עצמו, באופן כזה ש- px. ∆x≥, שם px ידוע כחוסר הוודאות של ∆px, ומיקום ה- x באותו הרגע הוא חוסר הוודאות ∆x. פה (זה כתוב חותך) הוא סמל פשוט עבור h / 2n, איפה ה הוא הקבוע של פלאנק.

הסיבה לאי הוודאות הזו אינה בעיה במנגנון המשמש למדידת כמויות פיזיקליות, אלא במהות החומר והאור.

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

כדי שנוכל למדוד את מיקום האלקטרון, למשל, עלינו לראות אותו ולשם כך עלינו להדליק אותו (עיקרון בסיסי של אופטיקה גיאומטרית). יתר על כן, המדידה תהיה מדויקת יותר ככל שאורך הגל של האור יהיה קצר יותר. במקרה זה, הפיזיקה הקוונטית אומרת כי האור נוצר על ידי חלקיקים (פוטונים), שיש להם אנרגיה פרופורציונאלית לתדר של אותו אור. לכן, כדי למדוד את מיקום האלקטרון עלינו להתמקד בו פוטון אנרגטי מאוד, מכיוון שככל שהתדר גבוה יותר כך אורך הגל של הפוטון קצר יותר.

עם זאת, כדי להדליק את האלקטרון, הפוטון צריך להתנגש בו, ותהליך זה מועבר אנרגיה לאלקטרון, שתשנה את מהירותו, מה שלא יאפשר לקבוע את המומנטום שלה באמצעות דיוק.

עיקרון זה שהציע הייזנברג חל רק על העולם התת אטומי, מכיוון שאנרגיית הפוטונים המועברת לגוף מקרוסקופי לא תוכל לשנות את עמדתה.

מאת קלבר קוולקנטה
בוגר פיזיקה

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

CAVALCANTE, Kleber G. "עקרון אי הוודאות"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.

חוק הכבידה האוניברסלי

חוק הכבידה האוניברסלי

על מנת להבין את התנועה הפלנטרית, אייזק ניוטון, הפיזיקאי האנגלי הנודע, ביסס את מחקריו על המודל ההל...

read more
ניסוי טיפת שמן של מיליקן

ניסוי טיפת שמן של מיליקן

עד שנת 1907 לא היה ידוע על ערך המטען הכלול באלקטרונים, אלא רק על היחס בין המטען והמסה שלו. חוקרים...

read more
פונקציות זמן MUV: מה הם, תרגילים

פונקציות זמן MUV: מה הם, תרגילים

בְּ פונקציותשעה (ותשֶׁלMUV הן משוואות המשמשות לתיאור מסלול הגופים הנעים איתם תאוצה מתמדת. הם מאפש...

read more