Uncertainty Tradeoff sa Karaniwang Atomic Scale

1 · Humula

Sa scale ng isang atomo (mga nanometre), paanong makukumpara ang minimum momentum uncertainty sa iba't ibang laki ng confinement?

• Baligtad na proporsyonal ang Δp_min sa Δx — pinangangalahati ng pagdoble sa confinement region ang minimum momentum uncertainty.
• Diretsong proporsyonal ang Δp_min sa Δx.
• Hindi sila magkaugnay nang simple.

2 · Mag-set Up

1. Buksan ang position-momentum-tradeoff preset at pindutin ang I-reset. Ang preset na ito ay nag-e-explore ng confinement malapit sa atomic (nanometre) scale.
2. I-enable ang minimum-momentum-uncertainty readout.
3. Itakda ang confinement region Δx sa bawat trial at itala ang pinakamaliit na posibleng momentum uncertainty.

3 · Mangulekta ng Data

I-plot ang Δp (y-axis) laban sa 1/Δx (x-axis) para sa tatlong trial. Tuwid ba sa pinagmulan?

4 · Mag-analisa

1. Para sa isang trial, kalkulahin ang Δp_min = ℏ/(2Δx) gamit ang ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s. Ihambing sa table.
2. Kumpirmahin na malinis na baliktad na proporsyonal ang data mo: eksaktong pinangangalahati ng pagdoble sa Δx ang Δp_min. Ipaliwanag kung bakit ang partikular na baliktad na ugnayang ito (hindi halimbawa inverse-square) ay direktang sumusunod sa anyong Δx·Δp ≥ ℏ/2.

5 · Palawakin

1. Naisip/Naisipan ng mga naunang (pre-quantum) model na ang mga electron ay umiikot sa nucleus ...
2. Ihambing ang iyong mga Δp na halaga dito (atomic scale, nanometre confinement, Δx ~ 1 nm) sa gamma-confinement experiment (nuclear scale, femtometre confinement, Δx ~ 1 fm) — anim na order ng magnitude na mas maliit. Ipaliwanag kung bakit ang pagkukulong ng isang partikulo nang mas higpit ay nagbubunga ng mas malaking minimum momentum uncertainty, at kung bakit ang eksaktong ratio sa pagitan ng anumang dalawang specifickong trial ay nakadepende rin sa kung aling Δx values ang iyong pinili sa bawat experiment, hindi lamang sa pagkakaiba ng scale.

Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito

← Bumalik sa experiment

138 Libreng Napi-print na Physics Lab Worksheet