L'idea di base è che quanto più piccolo diventa un oggetto, tanto maggiore è la meccanica quantistica. Cioè, è meno capace di essere descritto dalla meccanica newtoniana. Ogni volta che possiamo descrivere cose usando qualcosa come forze e quantità di moto e essere abbastanza sicuri su di esso, è quando l'oggetto è osservabile. Non si può davvero osservare un elettrone che sfreccia intorno, e non si può catturare un protone in fuga in una rete. Quindi ora, immagino sia il momento di definire un osservabile.
I seguenti sono i osservabili meccanici quantistici:
Posizione
Impulso
Energia potenziale
Energia cinetica
Hamiltoniana (energia totale)
Momento angolare
Ognuno ha il suo operatori, come lo slancio
Quando questi operatori sono utilizzati l'uno sull'altro e puoi farli commutare, puoi osservare entrambi gli osservabili corrispondenti contemporaneamente. La descrizione della meccanica quantistica del Principio di incertezza di Heisenberg è il seguente (parafrasato):
Se e solo se
Vediamo come funziona. L'operatore di posizione è proprio quando moltiplichi per
Operare su x prendendo la prima derivata, moltiplicando per
Oh, guarda quello! La derivata di 1 è 0! Quindi sai cosa,
E sappiamo che non può essere uguale a 0.
Quindi, questo significa che la posizione e la quantità di moto non commutano. Ma questo è solo un problema con qualcosa come un elettrone (quindi, un fermione) perché:
- Gli elettroni sono indistinguibili tra loro
- Gli elettroni sono piccoli e molto leggeri
- Gli elettroni possono scavare nel tunnel
- Gli elettroni si comportano come onde e particelle
Più grande è l'oggetto, più sicuro possiamo essere che obbedisce alle leggi standard della fisica, quindi il Principio di incertezza di Heisenberg si applica solo a quelle cose che non possiamo facilmente osservare.
Usando il principio di indeterminazione di Heisenberg, puoi provare che l'elettrone non può mai esistere nel nucleo?
Il principio di incertezza di Heisenberg non può spiegare che un elettrone non possa esistere nel nucleo. Il principio afferma che se si trova la velocità di un elettrone la posizione è sconosciuta e viceversa. Tuttavia sappiamo che l'elettrone non può essere trovato nel nucleo perché allora un atomo sarebbe prima di tutto neutrale se non viene rimosso alcun elettrone che è uguale a quello degli elettroni a una distanza dal nucleo, ma sarebbe estremamente difficile rimuovere il elettroni dove ora è relativamente facile rimuovere elettroni di valenza (elettroni esterni). E non ci sareb
Qual è il principio di indeterminazione di Heisenberg? In che modo un atomo di Bohr viola il principio di indeterminazione?
Fondamentalmente Heisenberg ci dice che non puoi sapere con assoluta certezza simultaneamente sia la posizione che la quantità di moto di una particella. Questo principio è abbastanza difficile da comprendere in termini macroscopici in cui è possibile vedere, diciamo, una macchina e determinarne la velocità. In termini di una particella microscopica, il problema è che la distinzione tra particella e onda diventa piuttosto confusa! Considera una di queste entità: un fotone di luce che passa attraverso una fessura. Normalmente otterrai uno schema di diffrazione ma se consideri un singolo fotone
L'oggetto A costa il 70% in più rispetto all'oggetto B e il 36% in più rispetto all'oggetto C. Di quante percentuali l'oggetto B è più economico e l'oggetto C?
B è più economico del 25% rispetto a C Se qualcosa costa il 70% in più di 1,7 volte più grande quindi: A = 1,7B Analogamente: A = 1,36 C Mettendo insieme queste equazioni: 1,7B = 1,36 C Dividere entrambi i lati di 1,36 1,25 B = C Quindi B è più economico del 25% rispetto a C