रोजच्या अणु-मोजपट्टीवर अनिश्चितता तडजोड

1 · अनुमान

एका अणूच्या मोजपट्टीवर (सुमारे नॅनोमीटर), वेगवेगळ्या बंधन-आकारांच्या तुलनेत किमान संवेग अनिश्चितता कशी बदलते?

• Δp_min हे Δx च्या व्यस्त प्रमाणात — बंधन-प्रदेश दुप्पट केल्यावर किमान संवेग अनिश्चितता अर्धी.
• Δp_min हे Δx च्या थेट प्रमाणात.
• त्यांचे नाते साध्या प्रकारे नाही.

2 · मांडणी

1. पोजिशन-मोमेंटम-ट्रेडऑफ प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. हा प्रीसेट अणु-मोजपट्टीजवळ (नॅनोमीटर) बंधन एक्सप्लोर करतो.
2. किमान-संवेग-अनिश्चितता वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी बंधन-प्रदेश Δx निश्चित करा व किमान शक्य संवेग अनिश्चितता नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

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. तुमचा डेटा स्वच्छ व्यस्त प्रमाण दाखवतो याची पुष्टी करा: Δx दुप्पट केल्यावर Δp_min नेमकी अर्धी. हे विशिष्ट व्यस्त नाते (उदाहरणार्थ व्यस्त-वर्गाऐवजी) अनिश्चितता तत्त्वाच्या Δx·Δp ≥ ℏ/2 स्वरूपातून थेट का येते ते स्पष्ट करा.

5 · विस्तार

1. सुरुवातीच्या (पूर्व-क्वांटम) मॉडेलांनी इलेक्ट्रॉन नेमक्या, ठरवलेल्या मार्गांवर अणुकेंद्राभोवती फिरत असल्याचे कल्पिते — लहान ग्रहांसारखे. अणु-मोजपट्टीवरील अनिश्चितता तत्त्व अशा निश्चित-स्थान, निश्चित-संवेग कक्षा मूलतः अशक्य का बनवते, 'इलेक्ट्रॉन-ढग' चित्राला प्रेरणा देते ते स्पष्ट करा.
2. इथील Δp मूल्यांची (अणु-मोजपट्टी, नॅनोमीटर बंधन, Δx ~ 1 nm) गामा-कॉन्फाइनमेंट प्रयोगाच्या (नाभिकीय मोजपट्टी, फेमटोमीटर बंधन, Δx ~ 1 fm) शी तुलना करा — सहा क्रम लहान. कणाला तितक्या जास्त घट्ट बांधल्यावर त्याप्रमाणात मोठी किमान संवेग अनिश्चितता का मिळते, व कोणत्याही दोन विशिष्ट फेर्यांमधील नेमके गुणोत्तर मोजपट्टी-फरकावर नव्हे तर तुम्ही प्रत्येक प्रयोगात कोणती Δx मूल्ये निवडली यावरही का अवलंबूण असते ते स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका