Поділитися:
Атомна модель характеристик і обмежень Гейзенберга
The Атомна модель Гейзенберга (1927) вводить принцип невизначеності в електронних орбіталях, які оточують атомне ядро. Видатний німецький фізик заклав основи квантової механіки для оцінки поведінки субатомних частинок, що складають атом..
Принцип невизначеності Вернера Гейзенберга вказує, що неможливо з упевненістю знати ні позицію, ні лінійний імпульс електрона. Той же принцип застосовується до змінних часу та енергії; тобто, якщо ми маємо підказку про положення електрона, ми не будемо знати лінійний імпульс електрона, і навпаки.
Коротше кажучи, неможливо одночасно передбачити значення обох змінних. Вищевикладене не означає, що будь-яка з згаданих раніше величин не може бути точно відома. Поки це окремо, немає перешкод для отримання вартості відсотків.
Однак, невизначеність має місце, коли йдеться про знання одночасно двох спряжених величин, як у випадку положення і лінійного моменту, так і часу, найближчого до енергії..
Цей принцип виникає внаслідок суто теоретичних міркувань, як єдиного життєздатного пояснення, що дає підстави на наукові спостереження.
Індекс
- 1 Характеристики
- 2 Експериментальні випробування
- 2.1 Приклад
- 2.2 Квантова механіка, крім класичної механіки
- 3 Обмеження
- 4 статті
- 5 Посилання
Особливості
У березні 1927 р. Гейзенберг опублікував свою роботу Про перцептивне зміст квантової теоретичної кінематики і механіки, де він деталізував принцип невизначеності або невизначеності.
Цей принцип, фундаментальний в атомній моделі, запропонованій Гейзенбергом, характеризується наступним:
- Принцип невизначеності виникає як пояснення, яке доповнює нові атомні теорії про поведінку електронів. Незважаючи на використання вимірювальних приладів з високою точністю і чутливістю, в будь-якому експериментальному дослідженні все ще існує невизначеність.
- Через принцип невизначеності, при аналізі двох споріднених змінних, якщо є чітке знання про одну з них, тоді невизначеність над значенням іншої змінної буде збільшуватися.
- Лінійний момент і положення електрона або іншої субатомної частки не можуть бути виміряні одночасно.
- Зв'язок між обома змінними задається нерівністю. Згідно з Гейзенбергом, твір варіацій лінійного імпульсу і положення частки завжди більше ніж співвідношення між константою Планка (6.62606957 (29) × 10). -34 Jules x секунд) і 4π, як детально описано в наступному математичному вираженні:
Легенда, що відповідає цьому виразу, така:
Δp: невизначеність лінійного моменту.
Δx: невизначеність положення.
h: Постійна дошки.
π: число pi 3.14.
- З огляду на вищевикладене твір невизначеностей має як нижню межу відношення h / 4π, яке є постійним значенням. Тому, якщо одна з величин прагне до нуля, то інша повинна збільшуватися в тій же пропорції.
- Це відношення справедливо для всіх пар спряжених канонічних величин. Наприклад: принцип невизначеності Гейзенберга ідеально придатний до пари енергії-часу, як описано нижче:
У цьому виразі:
ΔE: невизначеність енергії.
Δt: невизначеність часу.
h: Постійна дошки.
π: число pi 3.14.
- З цієї моделі випливає, що абсолютний каузальний детермінізм у спряжених канонічних змінних неможливий, оскільки для встановлення цього співвідношення необхідно мати знання про початкові значення досліджуваних змінних..
- Отже, модель Гейзенберга ґрунтується на ймовірнісних формулюваннях, через випадковість, що існує між змінними на субатомних рівнях.
Експериментальні випробування
Принцип невизначеності Гейзенберга виступає як єдине можливе пояснення експериментальних випробувань, що відбувалися протягом перших трьох десятиліть XXI століття..
До того, як Гейзенберг проголосив принцип невизначеності, домінуючі заповіді тоді припустили, що змінні лінійні імпульси, положення, момент імпульсу, час, енергія, серед інших, для субатомних частинок були визначені оперативно.
Це означало, що до них ставилися як до класичної фізики; тобто вимірювали початкове значення і оцінювали кінцеве значення за заздалегідь встановленою процедурою.
Вищезгадане стосувалося визначення системи відліку для вимірювань, вимірювального приладу та способу використання зазначеного приладу згідно з науковим методом.
Згідно з цим, змінні, описані субатомними частинками, повинні були вести себе детерміновано. Тобто, її поведінку треба було точно і точно передбачити.
Однак при кожному проведенні тесту такого характеру було неможливо отримати теоретично оцінене значення в вимірі..
Вимірювання спотворено внаслідок природних умов експерименту, і отриманий результат не був корисним для збагачення теорії атомів..
Приклад
Наприклад: якщо мова йде про вимірювання швидкості і положення електрона, збірка експерименту повинна передбачати зіткнення фотона світла з електроном.
Таке зіткнення викликає зміну швидкості та внутрішнього положення електрона, з яким об'єкт вимірювання змінюється за умов експерименту.
Тому дослідник заохочує виникнення неминучої експериментальної помилки, незважаючи на точність і точність використовуваних приладів.
Квантова механіка відрізняється від класичної механіки
Крім того, принцип невизначеності Гейзенберга стверджує, що, за визначенням, квантова механіка працює по-різному щодо класичної механіки..
Отже, передбачається, що точне знання вимірювань на субатомном рівні обмежується тонкою лінією, що відокремлює класичну і квантову механіку..
Обмеження
Незважаючи на пояснення невизначеності субатомних частинок і встановлення відмінностей між класичною і квантовою механікою, атомна модель Гейзенберга не встановлює унікального рівняння для пояснення випадковості цього типу явищ..
Крім того, той факт, що зв'язок встановлюється через нерівність, означає, що діапазон можливостей для добутку двох спряжених канонічних змінних є невизначеним. Отже, невизначеність, притаманна субатомним процесам, є значною.
Статті, що представляють інтерес
Атомна модель Шредінгера.
Атомна модель Бройля.
Атомна модель Чадвіка.
Атомна модель Перріна.
Атомна модель Томсона.
Атомна модель Дальтона.
Атомна модель Дірака Йорданія.
Атомна модель Демокріта.
Атомна модель Бора.
Список літератури
- Beyler, R. (1998). Вернер Гейзенберг. Encyclopædia Britannica, Inc. Отримано з: britannica.com
- Принцип невизначеності Гейзенберга (с.ф.). Отримано з: hiru.eus
- García, J. (2012). Принцип невизначеності Гейзенберга. Отримано з: hiberus.com
- Атомні моделі (с.ф.). Національний автономний університет Мексики. Мехіко, Мексика. Відновлено з: asesorias.cuautitlan2.unam.mx
- Вернер Гейзенберг (s.f.) Отримано з: the-history-of-the-atom.wikispaces.com
- Вікіпедія, Вільна енциклопедія (2018). Постійна Планка. Отримано з: en.wikipedia.org
- Вікіпедія, Вільна енциклопедія (2018). Невизначене відношення Гейзенберга. Отримано з: en.wikipedia.org