Antworten:
Grundsätzlich sagt uns Heisenberg, dass man Position und Impuls eines Partikels nicht mit absoluter Sicherheit gleichzeitig kennen kann.
Erläuterung:
Dieses Prinzip ist in makroskopischer Hinsicht ziemlich schwer zu verstehen, wo Sie beispielsweise ein Auto sehen und dessen Geschwindigkeit bestimmen können.
In Bezug auf ein mikroskopisch kleines Teilchen besteht das Problem darin, dass die Unterscheidung zwischen Teilchen und Welle ziemlich unscharf wird!
Betrachten Sie eine dieser Entitäten: ein Photon des Lichts, das durch einen Spalt geht.
Normalerweise erhalten Sie ein Beugungsmuster, aber wenn Sie ein einzelnes Photon in Betracht ziehen, haben Sie ein Problem.
Wenn Sie die Breite des Schlitzes verringern, erhöht das Beugungsmuster die Komplexität und erzeugt eine Reihe von Maxima. In diesem Fall können Sie ein Photon "auswählen" und so seine Position (genau am Spalt genau) so den Spalt sehr eng machen, ABER was ist dann sein Impuls? Es wird sogar 2 Komponenten (Gong in "Diagonale") haben !!!!
Wenn Sie den Spalt sehr groß machen, landen alle Photonen mit der gleichen Geschwindigkeit und dem gleichen Impuls in der Mitte. ABER was ist nun ???
Das Bohrsche Modell verstößt wahrscheinlich gegen das Prinzip, da Sie damit das Elektron (in einem bestimmten radialen Abstand) gleichzeitig lokalisieren und dessen Geschwindigkeit (aus der Quantisierung des Drehimpulses) bestimmen können
Hoffe es ist nicht zu verwirrend!
Antworten:
Das Heisenbergsche Prinzip der Unschärfe besagt, dass man Position und Moment nicht genau kennen kann, worauf das Bohrsche Atommodell beruht.
Erläuterung:
Nach dem Heisenbergschen Prinzip der Unschärfe können Sie einige Eigenschaften wie Energie, Zeit, Position oder Moment auf Quantenebene nicht genau kennen.
Dies ist merkwürdig, weil die klassische Physik (Newtonsche Gesetze usw.) aus bestimmten Werten aufgebaut ist und alles normal funktioniert. In der Quantenphysik ist das nicht so.
Wenn Sie ein ausreichend kleines Niveau erreicht haben - Elektronen, Photonen, Quarks -, hören die Dinge auf, sich wie Partikel und Golfbälle zu verhalten, sondern wirken eher wie Wellen. Diese Quantenpunkte sind nicht an einem bestimmten Ort wie ein Golfball, sondern haben eine Wahrscheinlichkeitsdichte, was bedeutet, dass sie sind wahrscheinlich hier, aber könnte woanders sein - wir können es nicht genau wissen.
Bohrs Modell des Atoms ist alles aus Dingen aufgebaut, die wie Golfbälle wirken. Es hat einen Kern sehr genau in der Mitte und Elektronen in schönen, ordentlichen Orbitalen um die Außenseite, perfekte Kreise mit Elektronen, die sich wie Planeten bewegen.
Die Ungewissheit von Heisenberg führt uns zu einem völlig anderen Konzept. Elektronen befinden sich nicht in einer kreisförmigen Umlaufbahn, sondern in unscharfen Wahrscheinlichkeitsbereichen um den Kern herum Orbitale. Orbitale können auch kreisförmig sein, aber einige von ihnen haben die Form von Ringen oder Stundengläsern und sind entlang verschiedener Achsen ausgerichtet - nichts wie Bohrs Schalen.
Was sagt das Heisenbergsche Unschärferprinzip aus?
Heisenberg-Unsicherheitsprinzip - Wenn wir ein Teilchen messen, können wir dessen Position oder Impuls kennen, aber nicht beides. Das Heisenbergsche Unschärferprinzip beginnt mit der Idee, dass das Beobachten etwas ändert, was beobachtet wird. Das hört sich jetzt nach einem Haufen Unsinn an - wenn ich einen Baum, ein Haus oder einen Planeten betrachte, ändert sich daran nichts. Wenn wir jedoch über sehr kleine Dinge wie Atome, Protonen, Neutronen, Elektronen und dergleichen sprechen, macht das sehr viel Sinn. Wenn wir etwas beobachten, was ziemlich klein ist, wie beobachten wir es? Mit einem M
Was sagt das Heisenbergsche Unschärferprinzip, dass es unmöglich ist, es zu wissen?
Das Heisenberg Uncurainty Prinzip sagt uns, dass es nicht möglich ist, die Position UND den Impuls eines Teilchens (auf mikroskopischer Ebene) mit absoluter Genauigkeit zu bestimmen. Dieses Prinzip kann (entlang der x-Achse zum Beispiel) geschrieben werden als: DeltaxDeltap_x> = h / (4pi) (h ist die Plancksche Konstante) Wobei Delta die Ungenauigkeit beim Messen der Position entlang x oder zum Messen des Impulses p_x entlang x darstellt . Wenn zum Beispiel Deltax vernachlässigbar ist (Unsicherheit null), so dass Sie GENAU wissen, wo sich Ihr Partikel befindet, wird die Unsicherheit in seinem Impuls unendlich (
Warum ist das Heisenbergsche Unschärferprinzip bei der Beschreibung des makroskopischen Objektverhaltens nicht von Bedeutung?
Die Grundidee ist, dass je kleiner ein Objekt wird, desto quantenmechanischer wird es. Das heißt, es ist weniger in der Lage, von Newtonschen Mechanikern beschrieben zu werden. Wann immer wir Dinge mit Kräften und Impuls beschreiben können und uns dessen ziemlich sicher sein können, dann ist das Objekt beobachtbar. Man kann nicht wirklich beobachten, wie ein Elektron herumschwirrt, und man kann kein außer Kontrolle geratenes Proton im Netz fangen. Ich denke, jetzt ist es an der Zeit, ein Beobachtbares zu definieren. Die quantenmechanischen Observablen sind folgende: Position Momentum Potentielle En