Principiul incertitudinii Heisenberg: poziție vs. impuls

1 · Prezice

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?

• 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.

2 · Montaj

1. Deschide presetarea heisenberg-electron și apasă Resetează.
2. Activează citirea incertitudinii minime a impulsului.
3. Setează incertitudinea poziției Δx pentru fiecare încercare și înregistrează incertitudinea minimă posibilă a impulsului.

3 · Colectează date

Plotează Δp (axa y) în funcție de 1/Δx (axa x) pentru cele trei încercări. Linia este dreaptă prin origine?

4 · Analizează

1. Pentru o încercare, calculează Δp_min = ℏ/(2Δx) folosind ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s. Compară cu tabelul.
2. 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.

5 · Extinde

1. 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.
2. 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.

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit