현대 물리
하이젠베르크 전자
Δx를 좁히거나 K를 높여보세요 — 막대에서 Δx·Δp ≥ ℏ/2를 확인하세요.
하이젠베르크 전자 — 인터랙티브 현대 물리 시뮬레이션. Δx를 좁히거나 K를 높여보세요 — 막대에서 Δx·Δp ≥ ℏ/2를 확인하세요. 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.
불확정성 원리
Δx를 줄이거나 K를 높이세요 — 막대 그래프에서 Δx·Δp ≥ ℏ/2를 확인하세요.
Δx를 줄이거나 K를 높이세요 — 막대 그래프에서 Δx·Δp ≥ ℏ/2를 확인하세요.
- ΔxΔp ≥ ℏ/2
- 상충 관계
조사 개요
랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.
이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.
운전 질문
전자를 점점 더 작은 공간 영역에 가두면(위치의 불확실성이 감소함) 운동량의 최소 불확실성도 줄어들까요, 아니면 커질까요?
검토할 예측
- 성장합니다. 포지션과 모멘텀 불확실성은 서로 상충됩니다. 위치를 더 정확하게 제한하면 추진력이 덜 확실해집니다.
- 위치 불확실성과 함께 축소됩니다.
- 운동량 불확실성은 위치 불확실성에 의존하지 않습니다.
다양한 역할
설정하는 것:
- 위치 불확도 Δx (nm)
측정하는 것:
- 운동량 불확도 Δp(×10⁻²⁵ kg·m/s)
실험 진행 방법
- heisenberg-electron 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다.
- 최소 운동량 불확정성 표시를 활성화하세요.
- 각 시행에 대한 위치 불확실성 Δx를 설정하고 가능한 최소 모멘텀 불확실성을 기록합니다.
지배방정식
하이젠베르크의 불확정성 원리 — Δx·Δp ≥ ℏ/2
위치와 운동량은 동시에 무제한의 정밀도로 알 수 없습니다. Δx·Δp ≥ ℏ/2, 여기서 ℏ = h/2π. 더 정확하게 알려진 위치는 모멘텀을 그에 따라 덜 확실하게 만듭니다.
인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용
- 한 번의 시행에 대해 ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s를 사용하여 Δp_min = ℏ/(2Δx)를 계산합니다. 표와 비교해 보세요.
- 모든 시행에서 곱 Δx·Δp_min이 정확히 동일한 이유(ℏ/2)를 설명하십시오. 불확정성 원리는 어느 하나의 불확실성이 아니라 두 불확실성의 곱에 고정된 하한을 설정합니다.
실험 밖에서의 활용
- 불확정성 원리는 입자를 교란시키는 서투른 측정 장비에 관한 것이 아닙니다. 이는 완벽한 측정 장비에서도 적용되는 양자 상태 자체의 기본 속성입니다. '측정 교란'이 이 원리를 설명하는 일반적이지만 불완전한 방법인 이유를 설명하십시오.
- 야구공(전자보다 훨씬 더 질량이 큰)의 경우 위치를 1밀리미터 이내로 제한해도 실제 운동량에 비해 터무니없이 작은 최소 운동량 불확실성이 제공됩니다. 양자 불확실성이 전자와 같은 매우 가벼운 입자에 대해서만 눈에 띄는 이유를 설명하십시오.
- 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
- 하이제인베르그 전자에 오신 것을 환영합니다
- 불확정성 장치 선택
- 재생을 누르세요
- x와 p의 퍼짐
- 검사기 열기
- 잘 하셨습니다!
대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.