1927 년에 도입 된 Heisenberg의 불확실성 원칙은 단순히 입자의 위치를보다 정확하게 결정할수록 주어진 초기 조건에서 운동량을 덜 결정할 수 있다고 말합니다. Heisenberg 불확실성 원리는 모든 양자 객체의 물질 파 특성을 나타내는 파도와 같은 시스템의 이론에서 물려받습니다. 따라서 우리는 Heisenberg의 불확실성 원칙이 물리학의 양자 역학 분야에 깊은 근본을 가지고 있다고 말할 수 있습니다.
Heisenberg의 원칙은 기술의 일부 관찰 성공 대신 양자 시스템의 기본 속성에 대해 논의합니다. 우리는 일상 생활 에서이 규칙을 쉽게 적용 할 수 없지만 원자 및 아 원자 입자와 같은 작은 입자에 큰 의미가 있습니다. Heisenberg의 원칙은 Classical Newton Physics와 상반됩니다. Classical Newton Physics에 따르면, 모든 입자는 최상의 장비가있을 때 임의의 불확실성으로 측정 할 수 있습니다. 양자 물리학 및 고전 물리학의 법칙은 대조적입니다. 그러나 양자 물리학 연구는 물리적 세계를 더 잘 이해하는 데 도움이되었습니다. Heisenberg 불확실성 원리 중요성을 간략하게 연구합시다.
Heisenberg의 불확실성 원리는 무엇입니까?
Heisenberg 불확실성 원칙은 1927 년에 출판되었으며, 물리적 시스템에서 동시 값을 위치와 운동량에 할당하는 것은 불가능하다고 진술했습니다. 이 수량에는 확실히 약간의 불확실성이 포함됩니다. 이 관계는 에너지와 시간의 관계에도 적용됩니다. 이는 확실한 시간에 시스템의 정확한 에너지를 결정하는 것이 불가능하다는 것을 의미합니다. 하이젠 베르크
δ p. δ x ≥ h/4π.
여기서 h =플랑크의 상수
Δp =운동량의 불확실성
Δx =위치의 불확실성
물체의 운동량 :선형 운동량은 모든 시스템 질량의 곱에 의해 얻은 값입니다. 따라서, 질량과 속도 모두에 직접 비례한다는 것이 분명하다. 벡터 수량 (크기와 방향을 모두 갖는 수량)입니다. 선형 운동량을 나타내는 데 사용되는 기호는 'P'이며, 단위는 초당 킬로그램 미터 (kg. m/s), 즉 질량과 속도의 결합 된 단위입니다. 그러나 물질의 교환 또는 전송이없는 시스템 인 폐쇄 시스템에서 운동량은 변하지 않습니다.
p =mv
여기서 p =선형 운동량,
m =입자의 질량 및
v =입자의 속도
플랑크의 상수 :플랑크의 상수는 h로 표시되는 양자 물리학에서 중요한 물리적 상수입니다. 이 상수는 원자 수준에서 입자와 파의 거동을 설명합니다. 이 플랑크의 상수는 시간이 지남에 따라 에너지의 산물이므로 기본 작용의 양자라고합니다. 이 단위는 미터 킬로그램이며 정확한 값은 6.62607015 × 10-34 Joule Second입니다.
.파도 유사 입자 이중성 :불확실성 원리는 모든 입자가 관련 파를 가질 것이라는 파도와 같은 입자 이중성에서 발생합니다. 이 입자들은 주로 파도의 가장 높은 기복이있는 곳에 존재합니다. 더욱이, 더 잘못 정의 된 파장은 파도에 대한 더 강렬한 기복을 가질 것이다. 이것은 모든 입자의 운동량을 결정하는 데 도움이됩니다.
Heisenberg의 불확실성 원리 중요성
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그것은 전자 및 기타 아 원자 입자의 명확한 경로를 배제합니다
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특정 시간에 입자의 위치의 확률을 결정하는 데 도움이됩니다. 예를 들어, 당시 입자의 위치와 속도를 알고 있다면 시간이 지나면 해당 입자의 위치를 결정할 수 있습니다
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Heisenberg의 원리는 미세한 입자에만 중요하며 거시적 입자에 대한 중요성
Heisenberg의 불확실성 원칙
에 대한 질문을 해결했습니다질문 1 :주어진 중성자의 불확실성은 오후 20시입니다. Heisenberg의 불확실성 원리를 사용하여 중성자 속도의 불확실성을 결정하십시오.
솔루션 :
수학적으로, Heisenberg 불확실성 원리는 :
입니다δ x. δ P ≥ H/4π
질문에 따르면
δ x =20 pm
Heisenberg의 불확실성 원리 적용
δ x. δ P ≥ H/4π
Δ p 더 h/ 4πδ x
δ p
Δp 더 2.6364 × 10-24 (kg⋅ m/s)
mΔv 더 2.6364 × 10-24 (kg⋅ m/s)
또는
ΔV 더 2893962.67837m/s
Δv≈2.9 × 106 m/s
답변 :Heisenberg의 불확실성 원리를 사용하여 중성자 속도의 불확실성은 Δv≈2.9 × 106 m/s.
이어야합니다.질문 2 :20 m/s로 이동하는 0.5kg 테니스 볼의 모멘텀 (예 :ΔP)의 불확실성은 운동량의 1 × 10-6입니다. 위치의 ΔX 또는 불확실성을 결정하십시오.
솔루션 :
질문에 따르면 :
v =20 m/s,
m =0.5 kg,
h =6.62607004 × 10-34 m2 kg / s (플랑크의 상수)
Δp =p × 1 × 10-6
p =m × v
=0.5 × 20
=10kg m/s
Δp =10 × 1 × 10-6
Δp =10-5
Heisenberg 불확실성 원리의 공식
δ x. δ P ≥ H/4π
δ x 더 h/4π Δ p
δ x x x 더 0.527 × 10-29m
답변 :20 m/s로 이동하는 0.5kg 테니스 공의 위치의 불확실성은 0.527 × 10-29 m
입니다.결론
Heisenberg의 불확실성 원리에 따르면, 동시에 입자의 위치와 운동량을 결정하는 것은 불가능합니다. 다시 말해, 우리는 모멘텀을보다 정확하게 결정할수록 해당 입자의 위치가 덜 정확하다고 말할 수 있습니다. 입자의 파도와 같은 특성에서 파생 된 원리는 양자 역학에서 큰 의미를 갖습니다. 양자 역학은 고전 물리학과 크게 다르며 물리적 세계를 더 잘 이해하는 데 도움이됩니다. Heisenberg의 불확실성 원리는 거시적 입자가 아닌 미세 입자에만 해당됩니다.
