Vật lý hiện đại

Electron Heisenberg

Thu hẹp Δx hoặc tăng K — kiểm tra Δx·Δp ≥ ℏ/2 trên thanh.

Electron Heisenberg — mô phỏng Vật lý hiện đại tương tác. Thu hẹp Δx hoặc tăng K — kiểm tra Δx·Δp ≥ ℏ/2 trên thanh. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Nguyên lý bất định Heisenberg

Giảm Δx hoặc tăng K: kiểm tra Δx·Δp ≥ ℏ/2 trên thanh.

Giảm Δx hoặc tăng K: kiểm tra Δx·Δp ≥ ℏ/2 trên thanh.

• ΔxΔp ≥ ℏ/2
• Sự đánh đổi

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Nếu bạn giam giữ một electron trong một vùng không gian ngày càng nhỏ hơn (làm giảm độ bất định về vị trí của nó), thì độ bất định tối thiểu có thể có trong động lượng của nó cũng co lại hay tăng lên?

Dự đoán cân nặng

• Nó phát triển - sự không chắc chắn về vị trí và động lượng đánh đổi lẫn nhau; vị trí giới hạn chính xác hơn buộc động lượng trở nên kém chắc chắn hơn.
• Nó co lại cùng với sự không chắc chắn về vị trí.
• Sự không chắc chắn về động lượng không phụ thuộc vào sự không chắc chắn về vị trí.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Độ không đảm bảo về vị trí Δx (nm)

Những gì bạn đo lường:

• Động lượng không chắc chắn Δp (×10⁻²⁵ kg·m/s)

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước heisenberg-electron và nhấn Reset.
2. Kích hoạt tính năng đọc động lượng tối thiểu-độ không chắc chắn.
3. Đặt độ bất định vị trí Δx cho mỗi lần thử và ghi lại độ bất định động lượng tối thiểu có thể có.

phương trình điều khiển

Nguyên lý bất định Heisenberg — Δx·Δp ≥ ℏ/2

Vị trí và động lượng không bao giờ có thể được biết đồng thời với độ chính xác vô hạn: Δx·Δp ≥ ℏ/2, trong đó ℏ = h/2π. Một vị trí được biết chính xác hơn buộc động lượng trở nên ít chắc chắn hơn tương ứng.

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

• Đối với một lần dùng thử, hãy tính Δp_min = ℏ/(2Δx) bằng cách sử dụng ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s. So sánh với bảng.
• Giải thích lý do tại sao sản phẩm Δx·Δp_min giống hệt (ℏ/2) trong mọi lần thử - nguyên tắc bất định đặt giới hạn dưới cố định trên SẢN PHẨM của hai độ không đảm bảo chứ không phải chỉ một trong hai độ không đảm bảo.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• Nguyên lý bất định không nói về những dụng cụ đo vụng về làm nhiễu loạn một hạt - nó là một tính chất cơ bản của bản thân các trạng thái lượng tử, đúng ngay cả với thiết bị đo hoàn hảo. Giải thích tại sao 'nhiễu loạn đo lường' là cách phổ biến nhưng không đầy đủ để mô tả nguyên tắc này.
• Đối với một quả bóng chày (có khối lượng lớn hơn nhiều so với một electron), việc giới hạn vị trí của nó trong phạm vi một milimet vẫn mang lại độ bất định động lượng tối thiểu cực kỳ nhỏ so với động lượng thực tế của nó. Giải thích tại sao độ bất định lượng tử chỉ đáng chú ý đối với các hạt rất nhẹ như electron.

• 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

1. Chào mừng đến electron Heisenberg
2. Chọn thiết lập bất định
3. Nhấn Phát
4. Sự phân tán trong x và p
5. Mở Trình kiểm tra
6. Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Nguyên Lý Bất Định