Odpowiedź:
Zasada niepewności Heisenberga - kiedy mierzymy cząstkę, możemy znać jej położenie lub pęd, ale nie oba.
Wyjaśnienie:
Zasada niepewności Heisenberga zaczyna się od idei, że obserwowanie czegoś zmienia to, co jest obserwowane. Teraz może to brzmieć jak bzdura - w końcu, kiedy obserwuję drzewo, dom lub planetę, nic się w nim nie zmienia. Ale kiedy mówimy o bardzo małych rzeczach, takich jak atomy, protony, neutrony, elektrony i tym podobne, to ma to sens.
Kiedy obserwujemy coś, co jest dość małe, jak to obserwujemy? Z mikroskopem. A jak działa mikroskop? Wystrzeliwuje światło na coś, światło odbija się i widzimy obraz.
Teraz zróbmy to, co obserwujemy, naprawdę małe - mniejsze niż atom. Jest tak mały, że nie możemy po prostu strzelać w niego światłem, ponieważ jest zbyt mały, aby go zobaczyć - więc używamy mikroskopu elektronowego. Elektron uderza w obiekt - powiedzmy proton - i odbija się z powrotem. Ale wpływ elektronu na proton zmienia proton. Więc kiedy mierzymy jeden aspekt protonu, powiedzmy, że jest on ustawiony, efekt elektronu zmienia jego pęd. A gdybyśmy mierzyli pęd, pozycja by się zmieniła.
To jest Zasada Niepewności - kiedy mierzymy cząstkę, możemy poznać jej położenie lub pęd, ale nie oba.
Używając zasady nieoznaczoności Heisenberga, w jaki sposób obliczyłbyś niepewność w pozycji komara 1,60 mg poruszającego się z prędkością 1,50 m / s, jeśli prędkość jest znana z dokładnością do 0,0100 m / s?
3.30 * 10 ^ (- 27) „m” Zasada niepewności Heisenberga mówi, że nie można jednocześnie mierzyć zarówno pędu cząstki, jak i jej położenia z dowolnie wysoką precyzją. Mówiąc najprościej, niepewność jaką otrzymujesz dla każdego z tych dwóch pomiarów musi zawsze spełniać kolor nierówności (niebieski) (Deltap * Deltax> = h / (4pi)) „”, gdzie Deltap - niepewność pędu; Deltax - niepewność pozycji; h - Stała Plancka - 6,626 * 10 ^ (- 34) "m" ^ 2 "kg s" ^ (- 1) Teraz niepewność pędu można traktować jako niepewność prędkości pomnożoną w twoim przypadku przez masa komara. kolor (nie
Jaka jest zasada nieoznaczoności Heisenberga? W jaki sposób atom Bohra narusza zasadę niepewności?
Zasadniczo Heisenberg mówi nam, że nie możesz wiedzieć z absolutną pewnością jednocześnie pozycji i pędu cząstki. Zasada ta jest dość trudna do zrozumienia w kategoriach makroskopowych, gdzie można zobaczyć, powiedzmy, samochód i określić jego prędkość. Jeśli chodzi o mikroskopijną cząstkę, problem polega na tym, że rozróżnienie między cząstką a falą staje się dość rozmyte! Rozważmy jedną z tych istot: foton światła przechodzący przez szczelinę. Zwykle otrzymasz wzór dyfrakcyjny, ale jeśli weźmiesz pod uwagę pojedynczy foton .... masz problem; Jeśli zmniejszysz szerokość szczeliny, wzór dyfrakcji z
Dlaczego zasada nieoznaczoności Heisenberga nie ma znaczenia przy opisywaniu zachowania obiektu makroskopowego?
Podstawową ideą jest to, że im mniejszy obiekt, tym więcej mechaniki kwantowej. Oznacza to, że jest mniej zdolny do opisania przez mechanikę Newtona. Za każdym razem, gdy możemy opisać rzeczy używając czegoś w rodzaju sił i pędu i być całkiem pewni, to wtedy obiekt jest obserwowalny. Nie można naprawdę obserwować elektronów wirujących wokół i nie można złapać uciekającego protonu w sieci. Więc teraz myślę, że nadszedł czas, aby zdefiniować obserwowalny. Oto kwantowe obserwacje mechaniczne: Pozycja Pęd Potencjał Energia Energia kinetyczna Hamiltonian (energia całkowita) Pęd kątowy Każdy z nich ma swoje własne oper