Heisenberg의 불확실성 원리에 대해 배우기 전에 빛의 본질에 대해 알아야합니다. 아인슈타인은 빛이 입자 (광자)라고 가정하고 알았으며 우리는 광자의 흐름이 파동이라는 것을 알고 있습니다. 아인슈타인은 빛이 입자 (광자)이고 광자의 유입은 파동이라고 제안했다. 아인슈타인의 빛 양 제안의 주요 요점은 빛의 에너지가 진동 주파수에 결합된다는 것입니다. 따라서 빛은 전자기파로 묘사 될 수 있고 변경되는 전기장은 변경 자기장을 만듭니다.
불확실성 원칙은 1927 년 독일 물리학자인 Werner Heisenberg에 의해 도입되었으며, 이는 물질과 방사선의 이진의 결과 인 쿼리 원칙을 언급했습니다.
Heisenberg 불확실성 원리 방정식
Heisenberg 불확실성 원리는 우연히도 전자의 정확한 위치와 정확한 모멘텀 (또는 속도)을 결정하는 것이 불가능하다고 명시하고 있습니다. 수학적으로, 그것은 방정식으로 제시 될 수 있습니다
∆x.∆p ≥ h/4π
또는 ∆x.∆ (mv) ≥ h/4π
또는 ∆x.∆ (v) ≥ h/4π
∆ x는 위치의 쿼리이고 ∆PX (또는 ∆ VX)는 입자의 쿼리 (또는 서두름)입니다. 그러나, 전자의 위치가 고급 정밀도 (∆ x는 작음)로 알려진 경우 전자의 속도는 불확실하다 (∆ (vx) 큰). 한편, 전자의 속도가 날카로운 것으로 이해되면 (∆ (vx)는 작음) 전자의 위치도 불확실합니다 (∆ x가 커질 것입니다). 따라서 전자의 위치 또는 속도에 대한 물리적 측정을 구현하면 그 결과는 퍼지 또는 흐릿한 그림을 끊임없이 묘사합니다.
예와 설명
불확실성 원칙은 그림의 도움으로 가장 잘 추론 될 수 있습니다. 표시되지 않은 메트릭으로 종이 거리의 일관성을 측정하라는 요청을 받았다고 가정하십시오. 달성 된 결과는 매우 부정확하고 무의미합니다. 정밀도를 얻으려면 종이 한 장의 둘레보다 낮은 단위로 졸업 한 기기를 활용해야합니다.
조건 및 요구 사항
마찬가지로, 전자의 위치를 올바르게 예측하려면, 우리는 전자의 경계보다 낮은 단위로 교정 된 Meterstick을 사용해야합니다 (전자는 점 전하로 간주되므로 차원이없는). 전자를 관찰하기 위해, 우리는 그것을“빛”또는 전자기 방사선으로 조사 할 수 있습니다.
사용 된 "빛"은 전자의 경계보다 파장이 낮아야합니다. 유사한 빛의 거대한 운동량 광자 (p =h/ λ)는 충돌에 의해 전자의 에너지를 재구성 할 것이다. 이 작업에서는 확실히 전자의 위치를 계산할 수 있지만 충돌 후 전자의 속도에 대해 거의 알지 못할 것입니다.
.중요성
Heisenberg의 불확실성 원리의 중요한 적용은 전자 및 기타 유사한 입자의 명확한 경로 또는 비행 경로의 존재를 제거하는 데 도움이된다는 것입니다. 물체의 비행 경로는 다양한 순간에 위치와 속도로 판단됩니다. 그러나, 우리는 신체가 특정 순간의 위치를보고, 그 순간에 그 속도와 힘이 그 순간에 작용하는 힘을 알고 있다면, 우리는 그 후 몸이 어디에 있는지 알 수 있습니다.
.따라서 우리는 물체의 위치와 서둘러가 그 선을 고치 었다고 결론을 내립니다. 하위 원자 객체는 전자와 유사하기 때문에, 주어진 순간에 임의의 정확도에 대한 위치와 속도를 판단하는 것은 동시에 불가능하며 전자의 비행 경로에 대해 이야기하는 것은 불가능합니다.
.Heisenberg Query 원칙의 효과는 Bitsy 물체의 교반에 대해서만 중요하며 거시적 물체의 경우 무시할 수 있습니다.
중요성의 예
불확실성 원리가 질량의 물체에 적용되는 경우 밀리그램 (10-6kg)에 대해 말하십시오.
∆ v. ∆x의 값은 매우 작으며 불가능합니다. 따라서 밀리그램 크기 또는 거대한 물체를 다룰 때 관련 오해가 실제로 중요하지 않다고 말할 수 있습니다. 반면에 전자와 같은 거시적 물체의 경우. ∆V. 달성 된 ∆x는 훨씬 크고 비슷한 오해가 실질적인 결과입니다. 예를 들어, 질량이 9.11 × 10–31 kg 인 전자의 경우 Heisenberg의 불확실성 원리에 해당하는
∆x × ∆vx ≥ h/4πm
=6.626 × 10-34 JS/4 × 3.1416 × 10-6 kg
≈ 10-28 m2 s-1
결과적으로, 전자의 정확한 위치를 결정하려고 시도하면 10-8m의 불확실성 만 말하면 속도의 불확실성 ∆V는 다음과 같습니다.
∆x × ∆vx ≥ h/4πm
=6.626 × 10-34 JS/4 × 3.1416 × 9.11 × 10-31 kg
≈ 10-4 m2 s-1
너무 커서 Bohr 's Routeways (고정)에서 움직이는 전자의 고전적인 그림은 잘 잡을 수 없습니다. 따라서, 전자의 위치와 운동량에 대한 정확한 진술은 전자가 주어진 위치와 운동량에 가질 확률의 진술로 대체 될 것을 의미한다. 그것은 또한 원자의 양자 기계 모델의 문제이기도합니다.
결론
Heisenberg의 쿼리 원칙은 화학뿐만 아니라 다른 지혜의 수생에서도 중요한 원칙입니다. 그것은 전자의 정확한 위치 및 정확한 운동량 (또는 속도)을 동시에 결정하는 것이 불가능하다고 명시되어 있습니다. 그것은 과학자들이 제안한 다른 모델을 배제하는 데 사용되었습니다. 예를 들어, BOHR 모델에서 전자는 넥서스에 대한 잘 정의 된 간접 경로로 이동하는 하전 플라이 스펙으로 간주됩니다. 전자의 파동 특성은 Bohr의 제안에서 무시됩니다. 비행 경로는 진정으로 정의 된 경로 이며이 경로는 전자의 정확한 위치와 속도가 동시에 알려진 경우에만 완전히 정의 될 수 있습니다. 이것은 Heisenberg 불확실성 원칙에 해당하는 달성 할 수 없습니다. Bohr의 수소 스 니펫 모델은 Heisenberg의 불확실성 원리와 모순됩니다. 따라서 그것은 이후에 거부되었다. 또한 전자 및 기타 유사한 입자의 명확한 경로 또는 비행 경로의 존재를 배제합니다.
