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위치 불확실성 5x10-10m에서 질량 9.11 x 10-31 kg의 전자 속도는 얼마입니까?

이 문제는 Heisenberg 불확실성 원리와 관련이 있으며, 이는 절대적인 확실성을 가진 입자의 위치와 운동량을 동시에 알 수 없다고 말합니다. 관련 공식은 다음과 같습니다.

ΔX * ΔP ≥ h/4π

어디:

* Δx 위치의 불확실성입니다

* ΔP 운동량의 불확실성입니다

* h 플랑크의 상수 (6.63 x 10 ³⁴ j · s)

문제를 해결하는 방법은 다음과 같습니다.

1. 운동량에서 불확실성을 찾으십시오 (ΔP) :

* 공식 재 배열 :ΔP ≥ h / (4π * Δx)

* 값을 연결하십시오 :ΔP ≥ (6.63 x 10 ³⁴ j · s) / (4π * 5 x 10 ¹⁰ m)

* 계산 :ΔP ≥ 1.05 x 10 ² ° kg · m/s

2. 운동량과 속도 사이의 관계를 이해하십시오 :

* 운동량 (p)은 질량 (m) 시간 속도 (v) :p =mv

* 따라서 운동량의 불확실성 (ΔP)은 속도의 불확실성 (ΔV)과 관련이 있습니다.

3. 속도의 최소 불확실성 (Δv) :

* 공식을 재 배열하십시오 :ΔV ≥ ΔP / m

* 값을 연결하십시오 :ΔV ≥ (1.05 x 10 ² ° kg · m / s) / (9.11 x 10 ³¹ kg)

* 계산 :ΔV ≥ 1.15 x 10 ℃

중요한 참고 : Heisenberg 불확실성 원칙은 우리에게 최소한의 불확실성 만 제공합니다. 전자의 실제 속도는이 계산 된 값보다 높을 수 있습니다.

따라서 전자 속도의 최소 불확실성은 1.15 x 10 ° m/s입니다.

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