हायझेनबर्ग अनिश्चितता तत्त्व: स्थान विरुद्ध संवेग

1 · अनुमान

इलेक्ट्रॉनाला अवकाशातल्या लहान-लहान प्रदेशांत बांधत गेल्यावर (त्याच्या स्थानाची अनिश्चितता कमी करून), त्याच्या संवेगाची किमान शक्य अनिश्चितता कमी होते की वाढते?

2 · मांडणी

  1. हायझेनबर्ग-इलेक्ट्रॉन प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा.
  2. किमान-संवेग-अनिश्चितता वाचन सुरू करा.
  3. प्रत्येक फेरीसाठी स्थान अनिश्चितता Δx निश्चित करा व किमान शक्य संवेग अनिश्चितता नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

स्थान अनिश्चितता Δx (nm)संवेग अनिश्चितता Δp (×10⁻²⁵ kg·m/s)
0.05
0.10
0.20

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी Δp (y-अक्ष) विरुद्ध 1/Δx (x-अक्ष) काढा. रेषा उगमातून सरळ जाते का?

4 · विश्लेषण

  1. एका फेरीसाठी ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s सह Δp_min = ℏ/(2Δx) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
  2. Δx·Δp_min गुणाकार प्रत्येक फेरीत नेमका तोच (ℏ/2) का राहतो ते स्पष्ट करा — अनिश्चितता तत्त्व दोन अनिश्चिततांच्या गुणाकारावर स्थिर खालची मर्यादा लादते, एकट्या कोणत्याहीवर नाही.

5 · विस्तार

  1. अनिश्चितता तत्त्व अस्ताव्यक्त मोजण्याच्या साधनांनी कणाला धक्का देण्याबद्दल नाही — ते क्वांटम अवस्थांचाच मूलभूत गुणधर्म आहे, परफेक्ट मोजण्याच्या उपकरणांसहही खरा. 'मोजमाप-धक्का' हा या तत्त्वाचा सामान्य पण अपूर्ण वर्णन का आहे ते स्पष्ट करा.
  2. क्रिकेट-चेंडूसाठी (इलेक्ट्रॉनापेक्षा खूपच जड), त्याचे स्थान मिलीमीटरभरात बांधल्यावरही मिळणारी किमान संवेग अनिश्चितता त्याच्या खऱ्या संवेगाच्या तुलनेत हास्यास्पद लहान असते. क्वांटम अनिश्चितता इलेक्ट्रॉनांसारख्या खूप हलक्या कणांसाठीच का जाणवते ते स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

हायझेनबर्ग अनिश्चितता तत्त्व

स्थान व संवेग दोन्ही एकाच वेळी अमर्याद अचूकतेने कधीच ज्ञात असू शकत नाहीत: Δx·Δp ≥ ℏ/2, जिथे ℏ = h/2π. अधिक अचूक ज्ञात स्थान संवेगाला त्याप्रमाणात अधिक अनिश्चित बनवते.

← प्रयोगाकडे परत

आधुनिक भौतिकशास्त्र

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका