Categorii
Știință

Principiul incertitudinii al lui Heisenberg. Microscopul Heisenberg.


Principiul incertitudinii, din mecanica cuantică, a fost pus la punct de către Heisenberg și ne spune, în esență, că, dacă vrem să aflăm poziția unei particule cu mare exactitate, atunci nu vom putea afla cu exactitate impulsul sau direcția în care aceasta se îndreaptă.

Cu alte cuvinte, noi nu putem ști exact ce viteză sau unde se află un electron pe un orbital anume, atunci când acel electron este într-un atom. Pe baza acestui raționament, făcut de Heisenberg în 1927, oamenii de știință Earle Hesse Kennard și Hermann Wey au creat ecuația care definește acest principiu:
principiul-incertitudinii-heisenberg-formula

De unde problema asta în aflarea poziției sau a impulsului unei particule? Are cumva particula gânduri necurate? Ei bine, pentru a măsura fie poziția, fie impulsul sau direcția de deplasare a particulei noi trebuie să interacționăm într-un fel cu ea. Tocmai această interacțiune este cea care ne strică planurile.

Dacă am vrea să vedem unde este un electron și în ce direcție se deplasează, noi ar trebui să trimitem un foton către el și apoi să vedem fotonul reflectat de către electron pentru a ne da seama de ceva informații despre acel electron.

Din filmul de mai jos vedem că tocmai faptul că noi trimitem un foton către acel electron ne încurcă nouă calculele. Fotonul interacționează cu electronul și, dacă știm unde este, nu vom ști în ce direcție se duce acel electron după ce a fost lovit de foton.

Mai multe vezi în filmul de mai jos:

O soluție ar fi folosirea unor tipuri de măsurători care au efect foarte mic asupra particulelor, dar totul este teorie deocamdată:

Revenind la microscopul lui Heisenberg, noi am putea ști că electronul este într-o arie cu latura egală cu lungimea de undă a fotonului folosit să detectăm electronul, dar nu mai exact de atât. Mai mult, dacă micșorăm lungimea de undă folosită pentru detecție, noi mărim energia fotonului incident, lucru ce va determina electronul să schimbe direcția și mai haotic la întâlnirea cu fotonul:

Acum știi de ce mecanica cuantică nu este tocmai ușor de înțeles.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.