Heisenberg Belirsizlik İlkesi: Konum ve Momentum

1 · Tahmin Et

Bir elektronu uzayın giderek daha küçük bir bölgesine hapsederseniz (konumundaki belirsizliği azaltırsanız), momentumundaki olası minimum belirsizlik de küçülür mü, yoksa büyür mü?

• 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.

2 · Kurulum

1. Heisenberg-elektron ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın.
2. Minimum momentum belirsizliği okumasını etkinleştirin.
3. Her deneme için konum belirsizliğini Δx ayarlayın ve mümkün olan minimum momentum belirsizliğini kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Üç denemeniz için Δp'yi (y ekseni) 1/Δx'e (x ekseni) göre çizin. Çizgi orijinden düz mü geçiyor?

4 · Analiz et

1. Bir deneme için, Δp_min = ℏ/(2Δx)'yi ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s. kullanarak hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
2. 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.

5 · Uzat

1. 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.
2. 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.

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

← Deneye geri dön