Modern Fizik
Heisenberg elektronu
Δx'i daraltın veya K'yı artırın — çubukta Δx·Δp ≥ ℏ/2'yi kontrol edin.
Heisenberg elektronu — etkileşimli Modern Fizik simülasyonu. Δx'i daraltın veya K'yı artırın — çubukta Δx·Δp ≥ ℏ/2'yi kontrol edin. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Belirsizlik ilkesi
Δx'i daraltın veya K'yi artırın — çubukta Δx·Δp ≥ ℏ/2'yi kontrol edin.
Δx'i daraltın veya K'yi artırın — çubukta Δx·Δp ≥ ℏ/2'yi kontrol edin.
- ΔxΔp ≥ ℏ/2
- Ödünleşim
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Bir elektronu uzayın giderek daha küçük bir bölgesine hapsederseniz (konumundaki belirsizliği azaltırsanız), momentumundaki olası minimum belirsizlik de küçülür mü, yoksa büyür mü?
Tartılacak tahminler
- Büyüyor; konum ve momentum belirsizliği birbirine karşı değişiyor; konumu sınırlandırmak daha kesin olarak momentumu daha az kesin olmaya zorlar.
- Konum belirsizliğiyle birlikte küçülür.
- Momentum belirsizliği konum belirsizliğine bağlı değildir.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Konum belirsizliği Δx (nm)
Ölçtüğünüz şey:
- Momentum belirsizliği Δp (×10⁻²⁵ kg·m/s)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Heisenberg-elektron ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın.
- Minimum momentum belirsizliği okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için konum belirsizliğini Δx ayarlayın ve mümkün olan minimum momentum belirsizliğini kaydedin.
Yönetim denklemi
Heisenberg Belirsizlik İlkesi — Δx·Δp ≥ ℏ/2
Konum ve momentum hiçbir zaman aynı anda sınırsız hassasiyetle bilinemez: Δx·Δp ≥ ℏ/2, burada ℏ = h/2π. Daha kesin olarak bilinen bir konum, momentumun buna bağlı olarak daha az kesin olmasına neden olur.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, Δp_min = ℏ/(2Δx)'yi ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s. kullanarak hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- Δx·Δp_min çarpımının neden her denemede tam olarak aynı (ℏ/2) olduğunu açıklayın - belirsizlik ilkesi, her iki belirsizliğin de tek başına değil, iki belirsizliğin ÇARPIMI üzerinde sabit bir alt sınır belirler.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Belirsizlik ilkesi, hantal ölçüm cihazlarının bir parçacığı rahatsız etmesiyle ilgili değildir; bu, kuantum durumlarının temel bir özelliğidir ve mükemmel ölçüm ekipmanıyla bile geçerlidir. 'Ölçüm bozukluğu'nun neden bu prensibi tanımlamanın yaygın fakat eksik bir yolu olduğunu açıklayın.
- Bir beyzbol topu için (bir elektrondan çok daha büyük kütleli), konumunu bir milimetreyle sınırlamak, onun gerçek momentumuyla karşılaştırıldığında saçma derecede küçük bir minimum momentum belirsizliği sağlar. Kuantum belirsizliğinin neden yalnızca elektronlar gibi çok hafif parçacıklar için fark edilebilir olduğunu açıklayın.
- 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
- Hoş geldiniz: Heisenberg elektronu
- Seçin: belirsizlik düzeneği
- Oynat'a basın
- x ve p'deki yayılma
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.