Поделиться:
Атомная модель гейзенберговских характеристик и ограничений
Атомная модель Гейзенберга (1927) вводит принцип неопределенности в электронных орбиталей, которые окружают атомное ядро. Выдающийся немецкий физик заложил основы квантовой механики для оценки поведения субатомных частиц, составляющих атом.
Принцип неопределенности Вернера Гейзенберга указывает на то, что невозможно с уверенностью узнать ни положение, ни линейный импульс электрона. Тот же принцип применим к переменным времени и энергии; то есть, если у нас есть подсказка о положении электрона, мы не будем знать линейный импульс электрона, и наоборот.
Короче говоря, невозможно предсказать значение обеих переменных одновременно. Вышеизложенное не означает, что любая из упомянутых ранее величин не может быть точно известна. Пока это отдельно, нет никаких препятствий для получения значения процентов.
Однако неопределенность имеет место, когда речь идет о одновременном знании двух сопряженных величин, как в случае положения, линейного момента и времени, следующего за энергией..
Этот принцип возникает из-за строго теоретических рассуждений, как единственное жизнеспособное объяснение для обоснования научных наблюдений..
индекс
- 1 Характеристики
- 2 Экспериментальные испытания
- 2.1 Пример
- 2.2 Квантовая механика, кроме классической механики
- 3 ограничения
- 4 Статьи интересов
- 5 ссылок
черты
В марте 1927 года Гейзенберг опубликовал свою работу О перцептивном содержании квантово-теоретической кинематики и механики, где он подробно изложил принцип неопределенности или неопределенности.
Этот принцип, фундаментальный в атомной модели, предложенной Гейзенбергом, характеризуется следующим:
- Принцип неопределенности возникает как объяснение, которое дополняет новые атомные теории о поведении электронов. Несмотря на использование измерительных приборов с высокой точностью и чувствительностью, неопределенность все еще присутствует в любом экспериментальном испытании.
- Из-за принципа неопределенности, при анализе двух связанных переменных, если одна из них точно знает одну из них, неопределенность по отношению к значению другой переменной будет увеличиваться.
- Линейный момент и положение электрона или другой субатомной частицы не могут быть измерены одновременно.
- Соотношение между обеими переменными определяется неравенством. Согласно Гейзенбергу, произведение вариаций линейного импульса и положения частицы всегда больше, чем частное между постоянной Планка (6.62606957 (29) × 10 -34 Жюль х секунд) и 4π, как указано в следующем математическом выражении:
Легенда, соответствующая этому выражению, следующая:
Δp: определение линейного момента.
Δx: определение позиции.
h: постоянная планки.
π: число пи 3.14.
- Ввиду вышесказанного произведение неопределенностей имеет в качестве нижнего предела отношение h / 4π, которое является постоянной величиной. Поэтому, если одна из величин стремится к нулю, другая должна возрасти в той же пропорции.
- Это соотношение справедливо для всех пар сопряженных канонических величин. Например: принцип неопределенности Гейзенберга идеально применим к паре энергия-время, как подробно описано ниже:
В этом выражении:
ΔE: определение энергии.
Δt: определение времени.
h: постоянная планки.
π: число пи 3.14.
- Из этой модели выводится, что абсолютный причинный детерминизм в сопряженных канонических переменных невозможен, поскольку для установления этой связи необходимо знать начальные значения изучаемых переменных..
- Следовательно, модель Гейзенберга основана на вероятностных формулировках из-за случайности, которая существует между переменными на субатомных уровнях.
Экспериментальные испытания
Принцип неопределенности Гейзенберга выступает как единственно возможное объяснение экспериментальных испытаний, имевших место в течение первых трех десятилетий XXI века..
До того, как Гейзенберг сформулировал принцип неопределенности, преобладающие заветы к тому времени предполагали, что переменные линейный импульс, положение, угловой момент, время, энергия, среди прочего, для субатомных частиц были определены оперативно.
Это означало, что с ними обращались, как будто это была классическая физика; то есть начальное значение было измерено, а окончательное значение было оценено в соответствии с заранее установленной процедурой.
Вышеизложенное включало определение эталонной системы для измерений, измерительного прибора и способа использования указанного прибора в соответствии с научным методом..
В соответствии с этим переменные, описываемые субатомными частицами, должны были вести себя детерминистически. То есть его поведение должно было быть предсказано точно и точно.
Однако каждый раз, когда проводился тест такого рода, было невозможно получить теоретически оцененное значение при измерении..
Измерения были искажены из-за естественных условий эксперимента, и полученный результат оказался бесполезным для обогащения атомной теории..
пример
Например: если речь идет об измерении скорости и положения электрона, сборка эксперимента должна предусматривать столкновение фотона света с электроном..
Это столкновение вызывает изменение в скорости и собственном положении электрона, при котором объект измерения изменяется в условиях эксперимента..
Таким образом, исследователь поощряет возникновение неизбежной экспериментальной ошибки, несмотря на точность и точность используемых инструментов.
Квантовая механика отличается от классической механики
В дополнение к вышесказанному принцип неопределенности Гейзенберга гласит, что по определению квантовая механика работает по-разному в сравнении с классической механикой..
Следовательно, предполагается, что точное знание измерений на субатомном уровне ограничено тонкой линией, разделяющей классическую и квантовую механику..
ограничения
Несмотря на объяснение неопределенности субатомных частиц и установление различий между классической и квантовой механикой, модель атома Гейзенберга не устанавливает уникального уравнения для объяснения случайности этого типа явлений..
Кроме того, тот факт, что связь устанавливается с помощью неравенства, подразумевает, что диапазон возможностей для произведения двух сопряженных канонических переменных является неопределенным. Следовательно, неопределенность, присущая субатомным процессам, является значительной.
Статьи интереса
Атомная модель Шредингера.
Атомная модель Бройля.
Атомная модель Чедвика.
Атомная модель Перрина.
Атомная модель Томсона.
Атомная модель Далтона.
Атомная модель Дирака Джордана.
Атомная модель Демокрита.
Атомная модель Бора.
ссылки
- Бейлер Р. (1998). Вернер Гейзенберг. Encyclopædia Britannica, Inc. Получено с: britannica.com
- Принцип неопределенности Гейзенберга (s.f.). Получено от: hiru.eus
- Гарсия, J. (2012). Принцип неопределенности Гейзенберга. Получено с: hiberus.com
- Атомные модели (с.ф.). Национальный автономный университет Мексики. Мехико, Мексика. Восстановлено от: asesorias.cuautitlan2.unam.mx
- Вернер Гейзенберг (s.f.). Получено с: the-history-the-atom.wikispaces.com
- Википедия, Свободная энциклопедия (2018). Константа Планка. Получено с: en.wikipedia.org
- Википедия, Свободная энциклопедия (2018). Соотношение неопределенности Гейзенберга. Получено с: en.wikipedia.org