Fisika Modern
Kompromi posisi–momentum
Δx besar vs K rendah — jelajahi kompromi antara sebaran posisi dan momentum.
Kompromi posisi–momentum — simulasi Fisika Modern interaktif. Δx besar vs K rendah — jelajahi kompromi antara sebaran posisi dan momentum. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Posisi–momentum
Δx lebar vs K rendah — jelajahi trade-off antara sebaran posisi dan momentum.
Δx lebar vs K rendah — jelajahi trade-off antara sebaran posisi dan momentum.
- ΔxΔp ≥ ℏ/2
- Pertukaran penyebaran
Singkat investigasi
Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab
Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.
Pertanyaan mengemudi
Pada skala atom tunggal (kira-kira satu nanometer), bagaimana perbandingan ketidakpastian momentum minimum pada rentang ukuran kurungan?
Prediksi untuk ditimbang
- Δp_min berbanding terbalik dengan Δx — menggandakan wilayah pengekangan akan mengurangi separuh ketidakpastian momentum minimum.
- Δp_min berbanding lurus dengan Δx.
- Mereka tidak berhubungan secara sederhana.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Wilayah kurungan Δx (nm)
Apa yang Anda ukur:
- Ketidakpastian momentum Δp (×10⁻²⁵ kg·m/s)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset posisi-momentum-tradeoff dan tekan Reset. Prasetel ini mengeksplorasi pengurungan mendekati skala atom (nanometer).
- Aktifkan pembacaan ketidakpastian momentum minimum.
- Tetapkan daerah pengekangan Δx untuk setiap percobaan dan catat kemungkinan ketidakpastian momentum minimum.
Persamaan yang mengatur
Penskalaan Prinsip Ketidakpastian — Δx·Δp ≥ ℏ/2
Karena Δp_min = ℏ/(2Δx), ketidakpastian momentum minimum berskala tepat 1/Δx — memperketat batasan posisi dengan faktor apa pun akan melonggarkan kepastian momentum dengan faktor yang sama.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Untuk satu percobaan, hitung Δp_min = ℏ/(2Δx) menggunakan ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s. Bandingkan dengan tabel.
- Konfirmasikan bahwa data Anda menunjukkan proporsionalitas terbalik: menggandakan Δx tepat membagi dua Δp_min. Jelaskan mengapa hubungan invers spesifik ini (bukannya, katakanlah, invers-kuadrat) mengikuti langsung bentuk Δx·Δp ≥ ℏ/2 dari prinsip ketidakpastian.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Model awal (pra-kuantum) membayangkan elektron mengorbit inti pada jalur yang tepat dan terdefinisi dengan baik — seperti planet kecil. Jelaskan mengapa prinsip ketidakpastian pada skala atom membuat orbit dengan posisi pasti dan momentum pasti menjadi tidak mungkin, sehingga justru memotivasi gambaran 'awan elektron'.
- Bandingkan nilai Δp Anda di sini (skala atom, kurungan nanometer) dengan percobaan gamma-confinement (skala nuklir, kurungan femtometer, lima kali lipat lebih kecil Δx). Jelaskan mengapa mengurung partikel 100 ,000× lebih rapat menghasilkan 100 ,000× ketidakpastian momentum minimum yang lebih besar.
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Selamat datang di trade-off posisi-momentum
- Pilih susunan ketidakpastian
- Tekan Putar
- Posisi lebih tajam, p lebih lebar
- Buka inspektur
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.