Heisenbergas raksturlielumu un ierobežojumu atomu modelis

The Heisenbergas atomu modelis (1927) ievieš nenoteiktības principu elektronu orbitālēs, kas ieskauj atomu kodolu. Izcilais vācu fiziķis noteica kvantu mehānikas pamatus, lai novērtētu subatomisko daļiņu, kas veido atomu, uzvedību..

Werner Heisenberg nenoteiktības princips norāda, ka nav iespējams precīzi zināt ne elektrona pozīciju, ne lineāro impulsu. Tas pats princips attiecas uz mainīgajiem laikiem un enerģiju; tas ir, ja mums ir pavediens par elektrona stāvokli, mēs nezinām elektrona lineāro impulsu un otrādi.

Īsāk sakot, nav iespējams prognozēt abu mainīgo vērtību vienlaicīgi. Iepriekšminētais nenozīmē, ka nevienu no iepriekš minētajiem lielumiem nevar precīzi zināt. Kamēr tas ir atsevišķi, nav nekādu šķēršļu, lai iegūtu interešu vērtību.

Tomēr nenoteiktība notiek, kad runa ir par divu konjugētu lielumu vienlaicīgu apzināšanos, kā tas ir stāvokļa un lineārā momenta un enerģijas blakus laika gadījums..

Šis princips ir saistīts ar stingri teorētisku pamatojumu, jo tas ir vienīgais dzīvotspējīgs skaidrojums, lai pamatotu zinātniskos apsvērumus.

Indekss

• 1 Raksturojums
• 2 Eksperimentālie testi
  • 2.1 Piemērs
  • 2.2. Kvantu mehānika, izņemot klasisko mehāniku
• 3 Ierobežojumi
• 4 Interesanti raksti
• 5 Atsauces

Funkcijas

1927. gada martā Heisenbergs publicēja savu darbu Par kvantu teorētiskās kinemātikas un mehānikas uztveres saturu, kur viņš sīki izklāsta nenoteiktības vai nenoteiktības principu.

Šo principu, kas ir būtisks Heisenbergas ierosinātajā atomu modelī, raksturo šādi:

- Nenoteiktības princips parādās kā skaidrojums, kas papildina jaunās atomu teorijas par elektronu uzvedību. Neskatoties uz lielas precizitātes un jutīguma mērinstrumentu izmantošanu, jebkurš eksperimentālais tests joprojām ir nenoteikts.

- Nenoteiktības principa dēļ, analizējot divus saistītus mainīgos, ja ir precīza informācija par kādu no šiem, tad nenoteiktība pār otrā mainīgā lieluma vērtību palielināsies.

- Vienlaikus nevar izmērīt lineāro momentu un elektrona vai citas subatomiskās daļiņas stāvokli.

- Attiecību starp abiem mainīgajiem lielumiem nosaka nevienlīdzība. Saskaņā ar Heisenbergu, lineāro impulsu un daļiņu stāvokļa izmaiņu rezultāts vienmēr ir lielāks par koeficientu starp Plank konstantu (6.62606957 (29) × 10). ^-34 Jules x sekundes) un 4π, kā norādīts nākamajā matemātiskajā izteiksmē:

Leģenda, kas atbilst šai izteiksmei, ir šāda:

Δp: lineārā momenta nenoteiktība.

Δx: pozīcijas nenoteiktība.

h: Plank konstants.

π: numurs pi 3.14.

- Ņemot vērā iepriekš minēto, nenoteiktību produktam ir zemākā robeža attiecība h / 4π, kas ir nemainīga vērtība. Tāpēc, ja viens no lielumiem ir nulle, otram ir jāpalielinās tādā pašā proporcijā.

- Šī saistība attiecas uz visiem konjugēto kanonisko lielumu pāriem. Piemēram: Heisenbergas nenoteiktības princips ir pilnībā piemērojams enerģijas laika pārim, kā norādīts tālāk:

Šajā izteiksmē:

ΔE: enerģijas nenoteiktība.

Δt: laika nenoteiktība.

h: Plank konstants.

π: numurs pi 3.14.

- No šī modeļa secināms, ka absolūtā cēloņsakarība determinācijā konjugētajos kanoniskajos mainīgajos lielumos ir neiespējama, jo, lai noskaidrotu šīs attiecības, ir jāzina par pētījuma mainīgo lielumiem.

- Līdz ar to Heisenberga modelis ir balstīts uz varbūtības formulējumiem, ņemot vērā nejaušību, kas pastāv starp mainīgajiem subatomiskajos līmeņos..

Eksperimentālie testi

Heisenbergas nenoteiktības princips ir vienīgais iespējamais izskaidrojums eksperimentālajiem testiem, kas notika 21. gadsimta pirmajos trīs gados..

Pirms Heisenbergs paziņoja par nenoteiktības principu, tad dominējošie priekšraksti pēc tam ierosināja, ka mainīgie lielumi lineāri, stāvoklis, leņķiskais impulss, laiks, enerģija, cita starpā, subatomiskajām daļiņām tika definēti operatīvi.

Tas nozīmēja, ka viņi tika uzskatīti par klasisko fiziku; tas ir, sākotnējā vērtība tika izmērīta un galīgā vērtība tika novērtēta saskaņā ar iepriekš noteikto procedūru.

Iepriekš minētais ietvēra atskaites sistēmas noteikšanu mērījumiem, mērinstrumentu un minētā instrumenta izmantošanas veidu saskaņā ar zinātnisko metodi..

Saskaņā ar to subatomisko daļiņu aprakstītajiem mainīgajiem bija jārīkojas deterministiski. Tas nozīmē, ka tās uzvedība bija precīzi un precīzi jāparedz.

Tomēr katru reizi, kad tika veikts šāda veida tests, nebija iespējams iegūt teorētiski aprēķināto vērtību mērījumā.. 

Mērījumi tika nepareizi atspoguļoti eksperimenta dabisko apstākļu dēļ, un iegūtais rezultāts nav noderīgs atomu teorijas bagātināšanai.

Piemērs

Piemēram: ja runa ir par elektrona ātruma un stāvokļa mērīšanu, eksperimenta montāžai būtu jāapsver gaismas fotona sadursme ar elektronu..

Šī sadursme izraisa elektrona ātruma un iekšējās pozīcijas izmaiņas, ar kurām mērījumu objektu maina eksperimentālie apstākļi..

Tāpēc pētnieks veicina neizbēgamas eksperimentālas kļūdas rašanos, neraugoties uz izmantoto instrumentu precizitāti un precizitāti.

Kvantu mehānika atšķiras no klasiskās mehānikas

Papildus iepriekš minētajam Heisenbergas nenoteiktības princips nosaka, ka kvantu mehānika pēc definīcijas atšķiras attiecībā uz klasisko mehāniku..

Līdz ar to tiek pieņemts, ka precīzas zināšanas par mērījumiem subatomiskajā līmenī ir ierobežotas ar plāno līniju, kas atdala klasisko un kvantu mehāniku..

Ierobežojumi

Neskatoties uz skaidrojumu par subatomisko daļiņu nenoteiktību un atšķirību noteikšanu starp klasisko un kvantu mehāniku, Heisenbergas atomu modelis nerada unikālu vienādojumu, lai izskaidrotu šāda veida parādību nejaušību..

Turklāt fakts, ka attiecības ir izveidotas ar nevienlīdzību, nozīmē, ka divu konjugētu kanonisko mainīgo produktu iespēju klāsts ir nenoteikts. Līdz ar to nenoteiktība, kas raksturīga subatomiskajiem procesiem, ir nozīmīga.

Interesanti raksti

Schrödinger atomu modelis.

Broglijas atomu modelis.

Čadvika atomu modelis.

Perrina atomu modelis.

Thomson atomu modelis.

Daltona atomu modelis.

Dirac Jordan atomu modelis.

Demokrātu atomu modelis.

Bohr atomu modelis.

Atsauces

1. Beyler, R. (1998). Werner Heisenberg. Encyclopædia Britannica, Inc. Saturs iegūts no: britannica.com
2. Heisenbergas nenoteiktības princips (s.f.). Saturs iegūts no: hiru.eus
3. García, J. (2012). Heisenbergas nenoteiktības princips. Saturs iegūts no: hiberus.com
4. Atomu modeļi (s.f.). Meksikas autonomā universitāte. Mehiko, Meksika. Atgūts no: asesorias.cuautitlan2.unam.mx
5. Werner Heisenberg (s.f.) Saturs iegūts no: the-history-of-the-atom.wikispaces.com
6. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Planka konstante. Saturs iegūts no: en.wikipedia.org
7. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Heisenbergas nenoteiktība. Saturs iegūts no: en.wikipedia.org