O принципдаетнеуверенность, также называемый принципом неопределенности Гейзенберга, впервые был сформулирован в 1927, немецким физиком ВернерГейзенберг (1901-1976). Этот принцип указывает на то, что невозможно измерить, одновременно и с точность, непосредственно связанные количества, такие как скорость а также должность тела.
Посмотритетакже: Аспекты квантовой теории
Резюме принципа неопределенности
Принцип неопределенности связывает две величины, такие как положение и импульс или энергия и время, через произведение неопределенностей выполненных над ними измерений.
Согласно принципу неопределенности, чем точнее положение тела, тем менее точно измеряется его импульс.
Принцип неопределенности гласит, что нам невозможно знать с полной точностью и в то же время две связанные физические величины, также называемые канонически сопряженными величинами.
Что такое принцип неопределенности Гейзенберга?
O Принцип неопределенности Гейзенберга - странный теоретический результат, полученный расчетами в области
Квантовая механика, в основе которого именно этот принцип. Благодаря знаниям классической физики считалось, что, зная начальную позицию и скорость, больше в частности количество движения тела или системы тел, можно было бы предсказать его поведение в будущие моменты. Таким образом можно было бы вычислить позиции позже, определив его траектория, значения ускорениескорость,энергия и т.п. Однако принцип неопределенности показывает, что даже если бы у нас была болеенужно имеющихся измерительных инструментов мы не сможем узнать, одновременно и с точность, величие как должность а также количествовдвижение илиэнергия а также перерывввремя того же тела.Посмотритетакже: Количество движения
Итак, согласно этому принципу, если мы можем определить должность тела с абсолютной точностью, мы полностью потеряем меру его количествовдвижение, поскольку неточность в нем будет считаться бесконечной. Точно так же, если мы можем быть уверены в величине движения тела, невозможно будет узнать его положение.
То же самое и с великими энергия а также время: если мы точно знаем количество энергии в частице, мы потеряем точность измерения времени. Точно так же, если мы знаем, сколько времени потребовалось для того, чтобы событие произошло с конкретной частицей, мы полностью потеряли бы информацию о количестве энергии, присутствующей в ней.
Из-за принципа неопределенности, самый низкий уровень энергии тела не может быть нулевым.
Посмотритетакже: Что такое энергия?
Не все физические величины связаны друг с другом по степени точности. Можно, например, определить энергия и должность частицы без точности этих измерений обратнопропорциональный друг с другом.
Кроме того, принцип неопределенности требует, чтобы произведение неопределенностей двух величин, таких как положение и импульс, всегда было больше или равно Постоянная планка (h) делится на 4π. Однако часто можно увидеть уравнение принципа неопределенности, записанное в терминах постоянной Планка уменьшенный (? = h / 2π).
Принцип неопределенности Гейзенберга, относящийся к неуверенностьдаетдолжность тела с неопределенность его импульса, определяется с помощью следующего уравнения:
Δx - неопределенность положения (м)
д - неопределенность импульса (м / с)
? - приведенная постоянная Планка (1.0545.10−34 J.s)
Принцип неопределенности также применяется к энергии и промежутку времени тела. Смотреть:
ΔИ -неуверенность в энергии (Дж)
т -неопределенность во времени (ах)
Предположим, например, что в данном эксперименте вы хотите измерить должность электрона. Чтобы можно было измерить его положение, необходимо, чтобы фотон каким-то образом испускался в направлении этого электрона. Однако когда фотон отражается обратно к наблюдателю, электрон отскакивает, поскольку фотон передает ему небольшое движение, прямо пропорциональное его движению. частота. Если мы хотим более точно определить положение этого электрона, мы можем увеличить частоту фотона. Однако, если мы сделаем это, мы увеличим количество движения, передаваемого электрону, тем самым потеряв точность измерения этой величины.
Посмотритетакже: Что такое теория струн?
Решенное упражнение по принципу неопределенности
Чрезвычайно точное лабораторное измерение способно определить положение молекулы с погрешностями измерения порядка, равными ± 10-15 м. Согласно принципу неопределенности, какова наименьшая возможная неопределенность при измерении импульса этой молекулы?
разрешение
Принцип неопределенности гласит, что произведение неопределенностей положения и импульса должно быть больше или равно половине приведенной постоянной Планка:
Таким образом, принимая модуль неопределенности положения (Δx = 10-15), полученного в упражнении, и модулем приведенной постоянной Планка (? = 1,0545.10−34 J.s), нам потребуется:
Приведенный выше результат показывает, что, даже если в лаборатории есть прибор, способный измерять количество движения этой частицы с ошибками, меньшими, чем 10-20 м, точно измерить его значение не удастся. Таким образом, у нас всегда будет значение, рассчитанное выше, как плюс или минус отклонение.
Автор: Рафаэль Хелерброк
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-principio-incerteza.htm
