Heisenberg Karakteristiğinin Atom Modeli ve Sınırlamaları

Heisenberg'in atom modeli (1927), atom çekirdeğini çevreleyen elektron yörüngelerinde belirsizlik ilkesini ortaya koymaktadır. Seçkin Alman fizikçisi, atom oluşturan atomaltı parçacıkların davranışını tahmin etmek için kuantum mekaniğinin temellerini attı..

Werner Heisenberg'in belirsizlik ilkesi, bir elektronun konumunu ve doğrusal momentumunu kesin olarak bilmenin mümkün olmadığını göstermektedir. Aynı prensip zaman ve enerji değişkenleri için de geçerlidir; yani, elektronun konumu hakkında bir ipucumuz varsa, elektronun doğrusal momentumunu bilemeyeceğiz ve.

Kısacası, her iki değişkenin değerini de aynı anda tahmin etmek mümkün değildir. Yukarıda belirtilenler, daha önce bahsedilen büyüklüklerin hiçbirinin doğru bir şekilde bilinemeyeceği anlamına gelmez. Ayrı ayrı olduğu sürece, faiz değerini elde etmek için herhangi bir engel yoktur..

Bununla birlikte, belirsizlik, aynı anda iki konjuge büyüklüğün bilinmesi söz konusu olduğunda gerçekleşir, örneğin konum ve doğrusal moment ve enerjinin yanındaki zamanın durumu..

Bu ilke, bilimsel gözlemlere gerekçe gösterebilecek tek açıklaması olan, kesinlikle teorik bir muhakeme nedeniyle ortaya çıkmaktadır..

indeks

• 1 özellikleri
• 2 Deneysel testler
  • 2.1 Örnek
  • 2.2 Klasik mekanik dışındaki kuantum mekaniği
• 3 Sınırlamalar
• 4 ilgi makaleleri
• 5 Kaynakça

özellikleri

Mart 1927'de Heisenberg eserini yayınladı Kuantum teorik kinematik ve mekaniğinin algısal içeriği üzerine, belirsizlik veya belirsizlik prensibini ayrıntılarıyla anlattığı yer.

Heisenberg tarafından önerilen atom modelinde temel olan bu ilke, aşağıdakilerle karakterize edilir:

- Belirsizlik ilkesi, elektronların davranışıyla ilgili yeni atom teorilerini tamamlayan bir açıklama olarak ortaya çıkmaktadır. Yüksek hassasiyet ve hassasiyete sahip ölçüm cihazlarının kullanılmasına rağmen, herhangi bir deneysel testte hala belirsizlik mevcuttur..

- Belirsizlik ilkesi nedeniyle, iki ilişkili değişken analiz edilirken, bunlardan birinin doğru bir bilgisi varsa, o zaman diğer değişkenin değeri üzerindeki belirsizlik artacaktır..

- Bir elektronun veya diğer atom altı parçacıkların doğrusal momenti ve konumu aynı anda ölçülemez.

- Her iki değişken arasındaki ilişki eşitsizliktedir. Heisenberg'e göre, lineer momentum varyasyonlarının ve partikülün pozisyonunun ürünü her zaman Plank sabiti (6.62606957 (29) × 10 arasındaki orandan daha büyüktür. ^-34 Aşağıdaki matematiksel ifadede detaylandırıldığı gibi Jules x saniye) ve 4π:

Bu ifadeye karşılık gelen açıklama aşağıdaki gibidir:

Δp: doğrusal momentin belirlenmesi.

Δx: pozisyonun belirlenmesi.

h: Plank sabiti.

π: pi 3.14 sayısı.

- Yukarıdakilerin ışığında, belirsizliklerin ürünü, sabit bir değer olan h / 4π ilişkisini daha düşük bir sınırlamaya sahiptir. Bu nedenle, eğer bir büyüklük sıfıra düşerse, diğerinin aynı oranda artması gerekir..

- Bu ilişki tüm konjuge kanonik büyüklük çiftleri için geçerlidir. Örneğin: Heisenberg belirsizlik ilkesi, aşağıda ayrıntıları verilen enerji zaman çiftine mükemmel şekilde uygulanabilir:

Bu ifadede:

ΔE: enerji belirsizliği.

Δt: zamanın belirlenmesi.

h: Plank sabiti.

π: pi 3.14 sayısı.

- Bu modelden, konjuge kanonik değişkenlerde mutlak nedensel determinizmin mümkün olmadığı, çünkü bu ilişkiyi kurabilmek için çalışma değişkenlerinin başlangıç ​​değerleri hakkında bilgi sahibi olması gerektiği sonucuna varılmıştır..

- Sonuç olarak, Heisenberg modeli, atom altı seviyelerdeki değişkenler arasındaki rastlantısallık nedeniyle olasılıksal formülasyonlara dayanmaktadır..

Deneysel testler

Heisenberg belirsizlik ilkesi, 21. yüzyılın ilk üç yılında yapılan deneysel testler için mümkün olan tek açıklama olarak ortaya çıkmaktadır..

Heisenberg, belirsizlik ilkesini duyurmadan önce, hüküm süren o anki ilkelere göre lineer momentum, pozisyon, açısal momentum, zaman, enerji değişkenlerinin, diğerlerinin yanı sıra, atomaltı parçacıklar için operasyonel olarak tanımlandığını öne sürdü..

Bu onların klasik fizikmiş gibi muamele görmeleri anlamına geliyordu; yani, bir başlangıç ​​değeri ölçülmüş ve nihai değer önceden belirlenmiş prosedüre göre hesaplanmıştır..

Yukarıdakiler, bilimsel yönteme göre, ölçümler, ölçüm cihazı ve söz konusu cihazın kullanım şekli için bir referans sistemi tanımlamayı içeriyordu..

Buna göre, atom altı parçacıkların tarif ettiği değişkenlerin deterministik olarak davranması gerekiyordu. Yani davranışının doğru ve kesin olarak tahmin edilmesi gerekiyordu..

Ancak, bu nitelikte bir test yapıldığında, ölçümde teorik olarak tahmin edilen değeri elde etmek imkansızdı.. 

Ölçümler, deneyin doğal koşulları nedeniyle yanlış sunuldu ve elde edilen sonuç, atom teorisini zenginleştirmek için kullanışlı değildi..

örnek

Örneğin: Bir elektronun hızını ve konumunu ölçmekle ilgiliyse, deney düzeneği ışığın bir fotonunun elektronla çarpışmasını düşünmelidir..

Bu çarpışma, ölçümün amacının deneysel koşullar tarafından değiştirildiği elektronun hız ve iç pozisyonunda bir varyasyon yaratır..

Bu nedenle araştırmacı, kullanılan araçların doğruluğu ve kesinliğine rağmen kaçınılmaz bir deneysel hata oluşmasını teşvik eder..

Klasik mekanikten farklı kuantum mekaniği

Yukarıdakilere ek olarak, Heisenberg'in belirlenme ilkesi, tanım gereği, kuantum mekaniğinin klasik mekaniğine göre farklı çalıştığını belirtir..

Sonuç olarak, atomaltı seviyesindeki ölçümlerin doğru bilgisinin klasik ve kuantum mekaniğini ayıran ince çizgi ile sınırlı olduğu varsayılmaktadır..

sınırlamaları

Subatomik parçacıkların belirsizliğini açıklamasına ve klasik ve kuantum mekaniği arasındaki farkları belirlemesine rağmen, Heisenberg atom modeli, bu tip olayların rastgeleliğini açıklamak için benzersiz bir denklem oluşturmaz..

Ayrıca, ilişkinin bir eşitsizlik yoluyla sağlandığı gerçeği, iki konjuge kanonik değişkenin ürünü için olasılık aralığının belirsiz olduğu anlamına gelir. Sonuç olarak, atomaltı süreçlerde içsel belirsizlik önemlidir..

İlgili makaleler

Schrödinger'in atom modeli.

Broglie'nin Atom Modeli.

Chadwick'in atom modeli.

Perrin'in atomik modeli.

Thomson'ın atom modeli.

Dalton'un atom modeli.

Dirac Jordan'ın atom modeli.

Demokritusun Atomik Modeli.

Bohr atom modeli.

referanslar

1. Beyler, R. (1998). Werner Heisenberg. Encyclopædia Britannica, Inc. Alındığı kaynak: britannica.com
2. Heisenberg Belirsizlik İlkesi (sf.). Alınan: hiru.eus
3. García, J. (2012). Heisenberg'in belirsizlik ilkesi. Hiberus.com'dan alındı
4. Atom modelleri (s.f.). Meksika Ulusal Özerk Üniversitesi. Mexico City, Meksika. Alınan: asesorias.cuautitlan2.unam.mx
5. Werner Heisenberg (s.f.) Alınan Kaynak: thethetory-of-the-atom.wikispaces.com
6. Wikipedia, Özgür Ansiklopedi (2018). Plank Sabiti Alınan: en.wikipedia.org
7. Wikipedia, Özgür Ansiklopedi (2018). Heisenberg'in belirsizlik ilişkisi. Alınan: en.wikipedia.org