Részvény:
A Heisenberg jellemzőinek és korlátainak atommodellje
az Heisenberg atomi modellje (1927) bevezeti a bizonytalanság elvét az atommagot körülvevő elektronpályákban. A kiemelkedő német fizikus a kvantummechanika alapjait az atomot alkotó szubatomi részecskék viselkedésének becsléséhez alapította..
Werner Heisenberg bizonytalanság elve azt jelzi, hogy nem lehet biztosan tudni sem az elektron pozícióját, sem a lineáris lendületét. Ugyanez az elv érvényes az idő és az energia változókra is; azaz, ha van egy ötletünk az elektron helyzetéről, nem fogjuk tudni az elektron lineáris lendületét, és fordítva.
Röviden, nem lehetséges mindkét változó értékének előrejelzése egyszerre. A fentiek nem utalnak arra, hogy a korábban említett nagyságok bármelyike nem lehet pontosan ismert. Mindaddig, amíg külön van, nincs akadálya az érdeklődés értékének megszerzésére.
A bizonytalanság azonban akkor fordul elő, amikor egyszerre két konjugált nagyságot ismerünk, mint amilyen a helyzet és a lineáris pillanat, valamint az energia melletti idő..
Ez az elv szigorúan elméleti érvelés miatt merül fel, mint az egyetlen életképes magyarázat a tudományos megfigyelések indoklására.
index
- 1 Jellemzők
- 2 Kísérleti vizsgálatok
- 2.1 Példa
- 2.2 A klasszikus mechanikától eltérő kvantummechanika
- 3 Korlátozások
- 4 Érdekes cikkek
- 5 Referenciák
jellemzői
1927 márciusában Heisenberg közzétette munkáját A kvantumelméleti kinematika és mechanika perceptuális tartalmáról, ahol a bizonytalanság vagy a határozatlanság elvét részletezte.
Ezt az elvet, amely a Heisenberg által javasolt atommodellben alapvető, az alábbiak jellemzik:
- A bizonytalanság elve magyarázatként jelenik meg, amely kiegészíti az elektronok viselkedésével kapcsolatos új atomelméleteket. Annak ellenére, hogy a mérőműszerek nagy pontossággal és érzékenységgel rendelkeznek, minden kísérleti vizsgálatban meghatározatlanok maradnak.
- A bizonytalanság elvének köszönhetően, ha két kapcsolódó változót elemezünk, ha az egyiknek van egy pontos ismerete, akkor a másik változó értékének meghatározhatatlansága növekszik.
- Az elektron vagy más szubatomi részecske lineáris pillanatát és helyzetét egyidejűleg nem lehet mérni.
- A két változó közötti kapcsolatot az egyenlőtlenség adja. Heisenberg szerint a lineáris lendület variációinak és a részecske pozíciójának eredménye mindig nagyobb, mint a Plank konstans (6.62606957 (29) × 10) közötti hányados. -34 Jules x másodperc) és a 4π a következő matematikai kifejezésben részletezve:
A kifejezésnek megfelelő legenda a következő:
Δp: a lineáris pillanat meghatározása.
Δx: a pozíció meghatározása.
h: Plank állandó.
π: szám pi 3.14.
- A fentiekre tekintettel a bizonytalanságok termékének alsó határa a h / 4π reláció, ami állandó érték. Ezért, ha az egyik nagysága nulla, akkor a másiknak azonos arányban kell növekednie.
- Ez a kapcsolat minden konjugált kanonikus nagyságú párra érvényes. Például: a Heisenberg bizonytalanság elve tökéletesen alkalmazható az energia-idő párra, az alábbiakban részletezett módon:
Ebben a kifejezésben:
ΔE: energia meghatározása.
Δt: idő meghatározása.
h: Plank állandó.
π: szám pi 3.14.
- Ebből a modellből azt a következtetést lehet levonni, hogy a konjugált kanonikus változókban az abszolút okozati determinizmus nem lehetséges, mivel ennek a kapcsolatnak a megállapításához ismerni kell a vizsgálati változók kezdeti értékeit..
- Következésképpen a Heisenberg modell valószínűségi formulációkon alapul, a szubatomi szintek közötti változók közötti véletlenszerűség miatt.
Kísérleti vizsgálatok
A Heisenberg bizonytalanság elve az egyetlen lehetséges magyarázat a 21. század első három évtizedében végzett kísérleti tesztekre.
Mielőtt Heisenberg megfogalmazta a bizonytalanság elvét, az uralkodó utasítások azt sugallták, hogy a lineáris lendület, a pozíció, a szögmozgás, az idő, az energia, a szubatomi részecskék változóit funkcionálisan határozták meg..
Ez azt jelentette, hogy azokat klasszikus fizikának tekintették; azaz egy kezdeti értéket mértünk, és a végső értéket az előre meghatározott eljárás szerint becsültük.
A fentiekben a mérés, a mérőműszer és a mérőeszköz használatának referenciarendszerének meghatározása a tudományos módszer szerint..
Ennek megfelelően a szubatomi részecskék által leírt változóknak determinisztikusan kell viselkedniük. Vagyis a viselkedését pontosan és pontosan kellett előre jelezni.
Azonban minden alkalommal, amikor egy ilyen jellegű vizsgálatot végeztünk, lehetetlen volt az elméletileg becsült értéket elérni a mérésben..
A méréseket a kísérlet természetes körülményei miatt tévesen ábrázoltuk, és a kapott eredmény nem volt hasznos az atomelmélet gazdagítására..
példa
Például: ha egy elektron sebességének és helyzetének mérésére van szükség, a kísérlet összeszerelésének meg kell fontolnia a fény fotonjának az elektronra való ütközését..
Ez az ütközés megváltoztatja az elektron sebességét és belső helyzetét, amellyel a mérési objektumot a kísérleti körülmények megváltoztatják.
Ezért a kutató az alkalmazott eszközök pontossága és pontossága ellenére ösztönöz egy elkerülhetetlen kísérleti hibát.
A klasszikus mechanikától eltérő kvantummechanika
A fentieken túlmenően a Heisenberg határozatlanságának elve szerint a kvantummechanika a klasszikus mechanika tekintetében eltérően működik..
Következésképpen feltételezzük, hogy a szubatomi szinteken végzett mérések pontos ismeretét a klasszikus és a kvantummechanikát elválasztó vékony vonal korlátozza..
korlátozások
Annak ellenére, hogy megmagyarázta a szubatomi részecskék meghatározhatatlanságát és a klasszikus és a kvantummechanika közötti különbségeket, a Heisenberg atomi modell nem hoz létre egyedülálló egyenletet az ilyen típusú jelenségek véletlenszerűségének magyarázatára..
Továbbá, az a tény, hogy a kapcsolat létrejött egy egyenlőtlenség révén, azt jelenti, hogy a két konjugált kanonikus változó termékének lehetőségei határozatlanok. Következésképpen a szubatomi folyamatokban rejlő bizonytalanság jelentős.
Érdekes cikkek
Schrödinger atomi modellje.
Broglie atommodellje.
Chadwick atommodellje.
Perrin atomi modellje.
Thomson atomi modellje.
Dalton atomi modellje.
Dirac Jordan atomi modellje.
A demokrata atommodellje.
Bohr atomi modellje.
referenciák
- Beyler, R. (1998). Werner Heisenberg. Encyclopædia Britannica, Inc. A lap eredeti címe: britannica.com
- A Heisenberg bizonytalanság elve (s.f.). A lap eredeti címe: hiru.eus
- García, J. (2012). Heisenberg bizonytalanság elve. A lap eredeti címe: hiberus.com
- Atommodellek (s.f.). Mexikói Nemzeti Autonóm Egyetem. Mexikóváros, Mexikó. Visszanyerve: asesorias.cuautitlan2.unam.mx
- Werner Heisenberg (s.f.) A lap eredeti címe: the-history-of-the-atom.wikispaces.com
- Wikipédia, The Free Encyclopedia (2018). A Plank állandó. Lap forrása: en.wikipedia.org
- Wikipédia, The Free Encyclopedia (2018). Heisenberg nem meghatározó viszonya. Lap forrása: en.wikipedia.org