Fizică modernă
Electronul lui Heisenberg
Strânge Δx sau ridică K — verifică Δx·Δp ≥ ℏ/2 pe bară.
Electronul lui Heisenberg — simulație interactivă de Fizică modernă. Strânge Δx sau ridică K — verifică Δx·Δp ≥ ℏ/2 pe bară. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Principiul incertitudinii
Strânge Δx sau ridică K — verifică Δx·Δp ≥ ℏ/2 pe bară.
Confină un electron la Δx ≈ 0.1 nm (scară atomică). Împrăștierea impulsului Δp este cel puțin ℏ/(2Δx), deci Δx·Δp ≥ ℏ/2. Apasă Pornește: cutia de confinare respiră ușor, iar curbele ψ / |ψ|² oscilează ca un pachet de unde de materie. Strângerea lui Δx sau ridicarea energiei cinetice K crește produsul arătat pe bară.
- ΔxΔp ≥ ℏ/2
- Compromis
Rezumat de investigație
Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul
Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.
Întrebare-ghid
Dacă confini un electron într-o regiune din ce în ce mai mică a spațiului (reducând incertitudinea poziției lui), se micșorează și ea incertitudinea minimă posibilă a impulsului lui, sau crește?
Predicții de cântărit
- Crește — incertitudinile de poziție și impuls se compromit una pe alta; confinarea poziției mai precis forțează impulsul să devină mai puțin cert.
- Se micșorează odată cu incertitudinea poziției.
- Incertitudinea impulsului nu depinde de incertitudinea poziției.
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Incertitudinea poziției Δx (nm)
Ce măsori:
- Incertitudinea impulsului Δp (×10⁻²⁵ kg·m/s)
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea heisenberg-electron și apasă Resetează.
- Activează citirea incertitudinii minime a impulsului.
- Setează incertitudinea poziției Δx pentru fiecare încercare și înregistrează incertitudinea minimă posibilă a impulsului.
Ecuația guvernantă
Principiul incertitudinii Heisenberg — Δx·Δp ≥ ℏ/2
Poziția și impulsul nu pot fi niciodată ambele cunoscute cu precizie nelimitată simultan: Δx·Δp ≥ ℏ/2, unde ℏ = h/2π. O poziție cunoscută mai precis forțează impulsul să devină corespunzător mai puțin cert.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, calculează Δp_min = ℏ/(2Δx) folosind ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s. Compară cu tabelul.
- Explică de ce produsul Δx·Δp_min este exact același (ℏ/2) în fiecare încercare — principiul incertitudinii stabilește o limită inferioară fixă pentru PRODUSUL celor două incertitudini, nu pentru oricare singură.
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Principiul incertitudinii nu este despre instrumente de măsură stângace care deranjează o particulă — este o proprietate fundamentală a stărilor cuantice înseși, adevărată chiar și cu echipamente de măsură perfecte. Explică de ce „perturbarea măsurării” este o descriere comună, dar incompletă, a acestui principiu.
- Pentru o minge de baseball (mult mai masivă decât un electron), confinarea poziției ei în interiorul unui milimetru dă în continuare o incertitudine minimă a impulsului absurd de mică comparativ cu impulsul ei real. Explică de ce incertitudinea cuantică este observabilă doar pentru particule foarte ușoare, ca electronii.
- 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
- Bine ai venit la Electronul lui Heisenberg
- Selectează montajul de incertitudine
- Apasă Pornește
- Împrăștiere în x și p
- Deschide panoul Proprietăți
- Ai reușit!
Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.
Deschide laboratorul interactiv →