이 원칙은 현대 물리학, 특히 양자 물리학에 큰 의미가 있습니다. 그것은 우리가 더 나은 방식으로 물리적 세계를 이해하는 데 도움이되며, 이는 고전적인 물리학 만 사용하여 불가능합니다. Heisenberg의 불확실성 원칙은 입자의 위치를보다 정확하게 결정할수록 그 위치를 정확하게 결정할 수 있음을 의미합니다. 그러나,이 뛰어난 규칙은 미세한 입자에만 적용되며 거시적 입자에는 적용됩니다. 원리는 물질의 이중 특성, 즉 파 및 입자의 이중 특성을 나타내는 물질의 파동 입자 이중성을 기반으로합니다. 이 기사에서는 Heisenberg의 불확실성 원칙과 그 예에 대한 자주 묻는 질문을 연구 할 것입니다.
Heisenberg의 불확실성 원칙에 대한 질문
질문 :Heisenberg의 불확실성 원칙은 무엇입니까?
답변 :1927 년 Werner Heisenberg가 발표 한 Heisenberg의 불확실성 원칙은 모든 입자의 위치와 운동량을 동시에 결정하는 것이 불가능하다고 말합니다. Heisenberg의 원칙은 에너지와 시간의 관계에도 적용됩니다. Heisenberg의 불확실성 원리의 방정식은 다음과 같습니다.
δ p. δ x ≥ h/4π.
Δ T ΔE ≥ H/4π
여기서 h =플랑크의 상수
δ =불확실성.
질문 :양성자의 주어진 불확실성은 4 × 103 m/s입니다. 양성자 위치 계산과 관련된 최소 불확실성을 계산합니까?
답 :질문에 따르면
ΔVX =4 × 103 m/s.
=6.63 × 10-34J/s.
우리는 양성자의 질량 =1.67262 × 10-27 kg
라는 것을 알고 있습니다.불확실성의 원칙에서
Δx × Δvx =h/4πm
Δx =H/4πm ΔVX
ΔX =7.9 × 10-12 m/s.
답변 :양성자 위치 계산과 관련된 최소 불확실성은 7.9 × 10-12 m입니다.
질문 :Heisenberg 불확실성 원리에 따르면, 전자의 위치와 속도를 동시에 계산하는 것은 불가능합니다. 이유를 줘.
답변 :Bohr의 모델에 따르면, 전자는 재료 입자이며 동시에 운동량과 위치를 계산하는 것이 가능합니다. 그러나 De-Broglie는 전자의 파동 특성을 선포하고 전자의 정확한 위치와 속도를 동시에 계산하는 것이 불가능하다고 결론을 내 렸습니다. 1927 년, 하이젠 베르크는 입자의 위치와 모멘텀을 동시에 결정하는 것이 불가능하다는 원칙을 제시했다. 이것은 단순히 전자가 확실한 위치와 운동 방향을 동시에 가지고 있지 않기 때문입니다.
질문 :물체의 운동량을 정의하십시오.
답변 :선형 운동량은 속도가있는 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 폐쇄 시스템, 즉 물질의 교환 또는 전송이없는 시스템에서 운동량은 변하지 않습니다.
p =mv
여기서 p =선형 운동량,
M =입자의 질량 및
v =입자의 속도.
질문 :선형 운동량의 보존을 정의하십시오.
답변 :선형 운동량의 보존은 에너지 보존과 같습니다. 이는 분리 된 시스템에서 시스템의 총 운동량은 변경되지 않았다고 말합니다. 모든 시스템의 총 운동량은 해당 시스템의 여러 객체의 개별 모멘트의 합입니다. 선형 운동량의 보존은 폭발력으로 인한 충돌 및 분리와 같은 다른 상호 작용에 적용됩니다. 선형 운동량의 보존은 로켓의 발사 및 알려진 운동량을 갖는 두 입자의 충돌 및 유착과 같은 몇 가지 응용 분야를 갖는다. 이 법은 연합 신체의 운동량을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
질문 :주어진 양성자의 불확실성은 오후 20시입니다. Heisenberg의 불확실성 원리를 사용하여 양성자 속도의 불확실성을 결정하십시오.
해결책 :
수학적으로 Heisenberg 불확실성 원리는 다음과 같습니다.
δ x. δ P ≥ H/4π
질문에 따르면
δ x =20 pm
Heisenberg의 불확실성 원리 적용
δ x. δ P ≥ H/4π
δ P ≥ h/ 4πδ X
ΔP ≥ 2.6364 × 10-24 (kg⋅ m/s)
MΔV ≥ 2.6364 × 10-24 (kg⋅ m/s)
또는,
ΔV ≥ 2893962.67837 m/s
ΔV ≈ 2.9 × 106 m/s
Heisenberg의 불확실성 원리를 사용하여 양성자 속도의 불확실성은 2.9 × 106 m/s입니다.
질문 :Heisenberg의 불확실성 원리가 거시적 분자에 대해서는 작거나 미세한 분자에만 적용되는 이유는 무엇입니까?
답변 :Heisenberg 불확실성 원리는 소형 또는 미세 분자에만 적용 가능하며 거시적 분자에는 적용되지 않습니다. 그런 식으로, 작은 물체의 위치와 운동량에 대한 불확실성은 실험적으로 결정하기가 어렵다.
결론
Heisenberg의 불확실성 원리는 절대 정확도로 입자의 위치와 운동량을 동시에 결정하는 것이 불가능하다고 말합니다. 이 원칙은 1927 년 독일 물리학 자이자 철학자 베르너 하이젠 베르크 (Werner Heisenberg)에 의해 언급되었으며 양자 물리학에 큰 의미가있다. 원리는 파동 입자 이원성, 즉 물질의 이중 특성 (파와 입자)을 기반으로합니다. Heisenberg의 불확실성 원칙에 대한 자주 묻는 질문에 대해 알아 보려면 기사를 연구하십시오.
