Ano ang Principles ng Heisenberg Uncertainty?

Ano ang Principles ng Heisenberg Uncertainty?
Anonim

Sinasabi nito na ang ilang mga kadahilanan ng isang kababalaghan ay komplimentaryong: kung alam mo ng maraming tungkol sa isa sa mga kadahilanan, kaunti ang nalalaman tungkol sa iba.

Iniusap ni Heisenberg ang tungkol dito sa konteksto ng isang maliit na butil na may isang tiyak na bilis at lokasyon. Kung alam mo ang bilis ng masyadong tumpak, hindi mo alam magkano ang tungkol sa lokasyon ng maliit na butil. Ito rin ay gumagana sa iba pang mga paraan sa paligid: kung alam mo ang lokasyon ng isang maliit na butil nang tumpak, hindi mo magagawang tumpak na ilarawan ang bilis ng maliit na butil.

(Pinagmulan: kung ano ang natatandaan ko sa klase ng kimika. Hindi ako lubos na sigurado kung ito ay tama.)

Para sa isang mekanikal na kuwantum (itty-bitty / subatomic) na butil tulad ng isang elektron, ang Heisenberg Uncertainty Principle Nalalapat sa isang makabuluhang paraan upang igiit na:

#color (asul) (sigma_xsigma_p> = h / (4pi)) #

Ang sinasabi nito ay ang produkto ng posisyon karaniwang lihis # sigma_x # at ang momentum's karaniwang lihis # sigma_p # ay masyadong malaki malaki upang gumawa ng tiwala na mga hatol tungkol sa mga istatistika ng elektron kapag ang produkto # sigma_xsigma_p # nasa itaas # (6.626xx10 ^ (- 34) "J" * "s") / (4pi) #.

Ito ang pangunahing pahayag --- iyan ang mas tiyak na alam mo ang posisyon ng isang elektron, mas tiyak na alam mo ang momentum nito, at kabaliktaran.

O, maaari mong sabihin iyan hindi mo maaaring obserbahan ang parehong sa parehong oras na may magandang katiyakan.

Nag-iisa, maaaring sila ay nasa ilalim # h / (4pi) #, ngunit dumami, maaaring hindi ito. Inilalarawan nito kung bakit ka maaari obserbahan ang isa sa bawat oras.

Para sa elektron na gumagamit ng "Maliit na butil sa isang Kahon"Ang modelo (elektron / tipik sa isang sistema ng kemikal / kahon), halimbawa, natukoy na:

#color (green) (sigma_xsigma_p = kulay (asul) (h / (4pi)) sqrt ((n ^ 2pi ^ 2) / 3 - 2)) #

kung saan # n # ang prinsipyo ng quantum number na natutunan mo sa General Chemistry, at # h # Planck ay pare-pareho tulad ng dati.

Maaari mong sabihin na may pinakamababang halaga gamit #n = 1 # (ang pinakamababa antas ng enerhiya at ang pinakamahusay posibleng kuwantum na mekanikal na kondisyon), kami pa rin bigyang kasiyahan ang kondisyon:

# (kulay (asul) (sigma_xsigma_p) = h / (4pi) sqrt ((pi ^ 2) / 3 - 2) kulay (asul) (> = h / (4pi)

yamang:

# sqrt ((pi ^ 2) / 3 - 2) ~~ 1.136> 1 #

Sa kaibahan, ang mga kawalan ng katiyakan para sa mga normal na bagay tulad ng baseballs at basketballs ay napakababa na maaari naming sabihin nang may katiyakan kung ano ang kanilang mga posisyon at kababaihan ay, pangunahin dahil sa kanilang sukat, na nagbibigay sa kanila ng mga hindi gaanong katangian ng alon.