Дял:
Атомният модел на Хайзенбергските характеристики и ограничения
на Атомният модел на Хайзенберг (1927) въвежда принципа на несигурност в електронните орбитали, които заобикалят атомното ядро. Изключителният немски физик положи основите на квантовата механика, за да оцени поведението на субатомните частици, които съставляват един атом..
Принципът на несигурността на Вернер Хайзенберг показва, че не е възможно със сигурност да се знае нито позицията, нито линейният импулс на електрона. Същият принцип се прилага за променливите време и енергия; т.е. ако имаме представа за позицията на електрона, няма да знаем линейния импулс на електрона и обратно.
Накратко, не е възможно да се предвиди стойността на двете променливи едновременно. Гореизложеното не означава, че някоя от гореспоменатите величини не може да бъде точно известна. Докато е отделно, няма пречка да се получи стойността на лихвата.
Въпреки това, несигурността се случва, когато става въпрос за едновременно познаване на две спрегнати величини, както е в случая на позицията и линейния момент, и на времето до енергията..
Този принцип възниква поради строго теоретичното разсъждение, като единственото жизнеспособно обяснение, което дава основание за научните наблюдения.
индекс
- 1 Характеристики
- 2 Експериментални тестове
- 2.1 Пример
- 2.2 Квантова механика, различна от класическата механика
- 3 Ограничения
- 4 статии
- 5 Препратки
функции
През март 1927 г. Хайзенберг публикува работата си Относно перцептивното съдържание на квантовата теоретична кинематика и механика, където той описва принципа на несигурност или неопределеност.
Този принцип, основен в атомния модел, предложен от Хайзенберг, се характеризира със следното:
- Принципът на несигурност се появява като обяснение, което допълва новите атомни теории за поведението на електроните. Въпреки използването на измервателни уреди с висока прецизност и чувствителност, все още съществува неопределеност във всеки експериментален тест.
- Поради принципа на несигурност, когато се анализират две свързани променливи, ако човек има точни познания за една от тях, тогава неопределеността над стойността на другата променлива ще се увеличи.
- Линейният момент и позицията на електрона или друга субатомна частица не могат да бъдат измерени едновременно.
- Връзката между двете променливи се дава от неравенство. Според Хайзенберг, произведението на вариациите на линейния импулс и позицията на частицата винаги е по-голямо от частното между константата на Планк (6.62606957 (29) × 10). -34 Jules x секунди) и 4π, както е описано подробно в следния математически израз:
Легендата, съответстваща на този израз, е следната:
Δp: неопределеност на линейния момент.
Δx: неопределеност на позицията.
h: Константа на дъската.
π: число pi 3.14.
- Предвид гореизложеното, произведението на несигурностите има по-ниска граница на отношението h / 4π, което е постоянна стойност. Следователно, ако една от величините се стреми към нула, другата трябва да се увеличи в същата пропорция.
- Тази връзка е валидна за всички двойки спрегнати канонични величини. Например: принципът на неопределеността на Хайзенберг е напълно приложим за двойката енергия-време, както е описано по-долу:
В този израз:
ΔE: неопределеност на енергията.
Δt: неопределеност на времето.
h: Константа на дъската.
π: число pi 3.14.
- От този модел се заключава, че абсолютният причинно-детерминизъм в спрегнатите канонични променливи е невъзможен, тъй като за установяване на тази връзка трябва да има познания за началните стойности на изследваните променливи..
- Следователно моделът на Хайзенберг се основава на вероятностни формулировки, поради случайността, която съществува между променливите на субатомни нива.
Експериментални тестове
Принципът на неопределеността на Хайзенберг се очертава като единственото възможно обяснение за експерименталните тестове, проведени през първите три десетилетия на 21-ви век.
Преди Хайзенберг да обясни принципа на несигурност, преобладаващите предписания предполагат, че променливите линейни инерции, позиция, ъглови момент, време, енергия, между другото, за субатомни частици са определени оперативно.
Това означаваше, че те са третирани като класическа физика; първоначалната стойност беше измерена и крайната стойност беше оценена по предварително установената процедура.
Гореизложеното е свързано с определяне на референтна система за измерванията, измервателния уред и начина на използване на посочения инструмент, съгласно научния метод..
Според това променливите, описани от субатомни частици, трябва да се държат детерминистично. Това означава, че поведението му трябваше да се предскаже точно и точно.
Все пак, всеки път, когато се провеждаше изпитване от такъв характер, беше невъзможно да се получи теоретично оценената стойност в измерването..
Измерванията са представени погрешно поради естествените условия на експеримента и получените резултати не са полезни за обогатяване на атомната теория..
пример
Например: ако става въпрос за измерване на скоростта и позицията на електрона, монтажът на експеримента трябва да предвижда сблъсък на фотон светлина с електрона..
Този сблъсък предизвиква промяна в скоростта и вътрешната позиция на електрона, с който обектът на измерването се променя от експерименталните условия..
Следователно, изследователят насърчава появата на неизбежна експериментална грешка, въпреки точността и прецизността на използваните инструменти.
Квантовата механика е различна от класическата механика
В допълнение към горното, принципът на неопределеността на Хайзенберг заявява, че по дефиниция квантовата механика работи по различен начин по отношение на класическата механика..
Следователно се приема, че точното познаване на измерванията на субатомно ниво е ограничено от тънката линия, която разделя класическата и квантовата механика..
ограничения
Въпреки че обяснява неопределеността на субатомните частици и определя разликите между класическата и квантовата механика, атомният модел на Хайзенберг не създава уникално уравнение, което да обясни случайността на този тип явления..
Освен това фактът, че връзката е установена чрез неравенство, предполага, че диапазонът от възможности за произведението на две спрегнати канонични променливи е неопределен. Следователно, несигурността, присъща на субатомните процеси, е значителна.
Интересни статии
Атомният модел на Шрьодингер.
Атомният модел на Бройл.
Атомният модел на Чадуик.
Атомният модел на Перин.
Атомният модел на Томсън.
Атомният модел на Далтън.
Атомният модел на Дирак Йордания.
Атомният модел на Демокрит.
Атомният модел на Бор.
препратки
- Beyler, R. (1998). Вернер Хайзенберг. Encyclopædia Britannica, Inc. Изтеглено от: britannica.com
- Принципът на неопределеността на Хайзенберг (s.f.). Получено от: hiru.eus
- García, J. (2012). Принцип на несигурност на Хайзенберг. Изтеглено от: hiberus.com
- Атомни модели (s.f.). Национален автономен университет на Мексико. Мексико Сити, Мексико. Възстановен от: asesorias.cuautitlan2.unam.mx
- Вернер Хайзенберг (s.f.) Изтеглено от: the-history-of-the-atom.wikispaces.com
- Уикипедия, Свободната енциклопедия (2018). Константа на Планк. Изтеглено от: en.wikipedia.org
- Уикипедия, Свободната енциклопедия (2018). Неопределена връзка на Хайзенберг. Изтеглено от: en.wikipedia.org