Mikä on Heisenbergin epävarmuusperiaate? Miten Bohrin atomi rikkoo epävarmuusperiaatetta?

Vastaus:

Pohjimmiltaan Heisenberg kertoo meille, että et voi täysin varmuudella tietää sekä partikkelin asemaa että vauhtia.

Selitys:

Tämä periaate on melko vaikea ymmärtää makroskooppisesti, jolloin voit nähdä, sanoa, auton ja määrittää sen nopeuden.

Mikroskooppisen hiukkasen kannalta ongelma on, että hiukkasten ja aallon välinen ero muuttuu melko sumeaksi!

Tarkastellaan yhtä näistä yhteisöistä: valon fotoni, joka kulkee raon läpi.

Normaalisti saat diffraktiokuvion, mutta jos pidät yhden fotonin …. sinulla on ongelma;

Jos pienennät raon leveyttä, diffraktiokuvio lisää sen monimutkaisuutta ja luo maksimiarvoja. Tällöin voit valita yhden fotonin ja siten sen sijainnin (täsmälleen), jolloin rako on hyvin kapea, mutta sitten mikä on sen vauhti? Siinä on jopa 2 komponenttia (gong in diagonal) !!!!

Jos teet raon hyvin suureksi, kaikki fotonit laskeutuvat keskelle, jossa on sama nopeus ja sama syke, mutta nyt mikä on joka?

Bohrin malli rikkoo luultavasti periaatetta, koska sen avulla voit samanaikaisesti paikantaa elektronin (tietyllä säteittäisellä etäisyydellä) ja määrittää sen nopeuden (kulmamomentin kvantisoinnista # L = mrv = nh / (2pi) # ja Newtonin toinen laki käyttäen Coulombin voimaa, joka oli yhtä suuri kuin massa kertaa sentripetaa- linen kiihdytys).

Toivottavasti se ei ole liian sekava!

Vastaus:

Heisenbergin epävarmuusperiaate kertoo, että et voi tietää sijaintia tai vauhtia tarkasti, mikä on Bohrin atomin malli.

Selitys:

Heisenbergin epävarmuusperiaate sanoo, että et voi tietää joitakin ominaisuuksia tarkasti, kuten energia, aika, asema tai vauhti kvanttitasolla.

Tämä on outoa, koska klassinen fysiikka (Newtonin lait ja niin edelleen) on rakennettu tietyistä arvoista, kaikki toimii normaalisti. Kvantfysiikassa tämä ei ole niin.

Kun pääset riittävän pienelle tasolle - elektronit, fotonit, kvarkit - asiat lakkaavat toimimasta hiukkasina ja golfpalloina, vaan toimivat hieman enemmän kuin aallot. Nämä kvanttipisteet eivät ole yhdessä paikassa, kuten golfpallolla, mutta niiden todennäköisyystiheys on, mikä tarkoittaa, että ne ovat todennäköisesti täällä, mutta voisi olla jossain muualla - emme voi tietää tarkasti.

Bohrin atomin malli on rakennettu pelistä, jotka toimivat kuten golfpallot. Siinä on ydin hyvin tarkasti keskellä, ja elektronit mukavissa, siisteissä orbitaaleissa ympäri maailmaa, täydelliset ympyrät, joissa elektronit liikkuvat kuten planeetat.

Heisenbergin epävarmuus tuo meille täysin toisen käsitteen. Sen sijaan, että elektronit olisivat kiertoradalla, ne ovat fuzzy-alueilla, joiden todennäköisyys on ytimen ympärillä, jota kutsutaan orbitaalien. Orbitaalit voivat olla myös pyöreitä, mutta jotkut niistä on muotoiltu renkaiksi tai tuntilaseiksi, ja ne on suunnattu eri akseleille - mikään Bohrin kuorista.