Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 312. Zasada nieoznaczoności Heisenberga

Zasada nieoznaczoności Heisenberga.

Zasada nieoznaczoności Heisenberga – zastosowanie.

Zadanie

Obliczymy niepewność wyznaczenia wartości prędkości Δv.
Dana jest niepewność wyznaczenia położenia cząstki Δx=10^-9m i masa cząstki m=10^-25kg.
Zakładamy, że prędkość cząstki jest znacznie mniejsza od prędkości światła.

Niepewność pomiaru prędkości

Podobnie można wyznaczyć niepewność określenia położenia Δx.
Potrzebna jest wtedy niepewność określenia prędkości.
Fizyka mikroświata.
Podstawy fizyki atomu i jądra atomowego.
Fizyka cząstek elementarnych.
Podstawy fizyki kwantowej.
Zasada nieoznaczoności Heisenberga.

Podstawą badań fizycznych jest pomiar wielkości fizycznych. W przypadku obiektów makroskopowych (o rozmiarach widocznych "gołym okiem") można znaleźć przyrząd i metodę badawczą tak, aby nie wpływały one na własności obiektu lub zjawiska. Nie zawsze jest to proste i łatwe czy tanie.

Zupełnie inaczej wygląda pomiar w fizyce mikroświata, w fizyce atomu, jądra, cząstek elementarnych. W tych przypadkach przyrząd zawsze wpływa swoim oddziaływaniem na własności obiektu czy zjawiska.

Zupełnie szczególną rolę odgrywa w mikroświecie zasada nieoznaczoności Heisenberga. Mówi ona, że nie ma możliwości by dowolnie dwie wybrane wielkości zmierzyć z dowolnie dużą dokładnością niezależnie od przyrządu. Ograniczenie to, jest prawem przyrody.

Najczęściej zasadę nieoznaczoności Heisenberga przedstawiamy w postaci dwóch nierówności:
jednej dla pędu p i położenia x cząstki;
drugą – dla energii E i czasu t.

Zasada nieoznaczoności Heisenberga





Zasady tej nie warto stosować dla obiektów makroskopowych – niepewności są nieosiągalne. W świecie atomów sytuacja się zmienia. Jak to wygląda na przykładach?

Zasada nieoznaczoności Heisenberga – zastosowanie. Obliczymy niepewność wyznaczenia wartości prędkości. Podobnie można wyznaczyć niepewność określenia położenia.

Niepewność pomiaru prędkości


Powrót do zadania

312.10-2011.01.05