Heisenbergs osäkerhetsprincip

När du studerade Newtonian Mechanics (Classical Mechanics) kanske du har märkt att du känner till startpositionen och ögonblicket (massa och hastighet) för alla partiklar som tillhör ett system kan vi beräkna deras interaktioner och förutsäga hur de kommer att göra kommer att bete sig. Men för kvantmekanik är denna process lite mer komplex.

I slutet av 1920-talet formulerade Heisenberg den så kallade osäkerhetsprincipen. Enligt denna princip kan vi inte exakt och samtidigt bestämma partikelns position och momentum.

Det vill säga i ett experiment kan du inte samtidigt bestämma det exakta värdet av en partikels px-momentkomponent och även det exakta värdet för motsvarande koordinat, x. Istället begränsas noggrannheten i vår mätning av själva mätprocessen, på ett sådant sätt att px. ≥x≥, där px kallas osäkerheten för ∆px, och x-positionen i samma ögonblick är osäkerheten ∆x. På här (Den läser slashed h) är en förenklad symbol för h / 2π, Var H är Plancks konstant.

Orsaken till denna osäkerhet är inte ett problem med apparaten som används för att mäta fysiska mängder, utan själva naturen hos materia och ljus.

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Så att vi till exempel kan mäta en elektronposition måste vi se den och för det måste vi tända den (grundläggande princip för geometrisk optik). Dessutom blir mätningen mer exakt ju kortare våglängden som används. I detta fall säger kvantfysik att ljus bildas av partiklar (fotoner), som har energi som är proportionell mot ljusets frekvens. För att mäta positionen för en elektron måste vi därför fokusera på den en mycket energisk foton, eftersom ju högre frekvens desto kortare är fotonens våglängd.

Men för att tända elektronen måste foton kollidera med den, och denna process överförs energi till elektronen, som kommer att ändra dess hastighet, vilket gör det omöjligt att bestämma dess momentum med precision.

Denna princip som Heisenberg föreslår gäller endast för den subatomära världen, eftersom fotonenergin som överförs till en makroskopisk kropp inte skulle kunna ändra sin position.

Av Kléber Cavalcante
Examen i fysik

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

CAVALCANTE, Kleber G. "Osäkerhetsprincip"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm. Åtkomst den 27 juni 2021.

Chockvågor. Förstå vad chockvågor är

Chockvågor. Förstå vad chockvågor är

I figuren ovan kan vi se bildandet av chockvågor. Dessa vågor är mekaniska vågor med hög frekven...

read more

Oscillerande rörelse. Definition av en oscillerande rörelse

fråga 1Fråga 1 - I förhållande till den oscillerande rörelsen, kontrollera vad som är falskt:a) D...

read more
Akustik: vad är det, formel, övningar

Akustik: vad är det, formel, övningar

Akustik är ett studieområde inom fysik som studerar alla aspekter relaterade till mekaniska vågor...

read more
instagram viewer