HEISENBERGO ATOMINIS MODELIS: CHARAKTERISTIKOS IR APRIBOJIMAI - FIZINIS - 2025

Atominės modelis Heizenbergo (1927) įvesta neapibrėžtumo principą elektronų orbitalės aplinkinių atomo branduolio. Garsus vokiečių fizikas padėjo kvantinės mechanikos pagrindus įvertinti subatominių dalelių, sudarančių atomą, elgesį.

Vernerio Heisenbergo neapibrėžtumo principas rodo, kad nei elektrono padėtis, nei linijinis impulsas negali būti tiksliai žinomi. Tas pats principas galioja ir laiko bei energijos kintamiesiems; y., jei turime elektrono padėties indikaciją, mes nežinysime elektrono tiesinio impulso, ir atvirkščiai.

Verneris Heisenbergas

Trumpai tariant, neįmanoma vienu metu numatyti abiejų kintamųjų vertės. Tai, kas pasakyta, nereiškia, kad nė vienas iš aukščiau paminėtų dydžių negali būti tiksliai žinomas. Kol tai atskirai, nėra kliūčių gauti palūkanų vertę.

Tačiau netikrumas atsiranda, kai reikia žinoti vienu metu du konjuguotus dydžius, tokius kaip padėtis ir impulsas bei laikas kartu su energija.

Šis principas kyla dėl griežtai teorinių samprotavimų, nes tai yra vienintelis tinkamas paaiškinimas, pagrindžiantis mokslinius pastebėjimus.

charakteristikos

1927 m. Kovo mėn. Heisenbergas paskelbė savo darbą apie kinematikos ir kvantinės teorinės mechanikos suvokimo turinį, kuriame išsamiai aprašė neapibrėžtumo ar neapibrėžtumo principą.

Šis principas, esminis Heisenbergo pasiūlytame atominiame modelyje, apibūdinamas taip:

- Neapibrėžtumo principas atsiranda kaip paaiškinimas, papildantis naujas atomines teorijas apie elektronų elgseną. Nepaisant to, kad buvo naudojami labai tikslūs ir jautrūs matavimo prietaisai, bet kuriame eksperimentiniame bandyme vis dar yra neapibrėžtumo.

- Dėl neapibrėžtumo principo, analizuodami du susijusius kintamuosius, jei tiksliai žinote vieną iš jų, tada padidės neapibrėžtumas dėl kito kintamojo vertės.

- Elektrono ar kitos subatominės dalelės impulsas ir padėtis negali būti matuojami tuo pačiu metu.

- Santykį tarp abiejų kintamųjų pateikia nelygybė. Pasak Heisenbergo, tiesinio impulso ir dalelės padėties kitimų sandauga visada yra didesnė už koeficientą tarp Planko konstantos (6,62606957 (29) × 10 ^-34 Jules x sekundės) ir 4π, kaip nurodyta tokia matematinė išraiška:

Šią išraišką atitinkanti legenda yra ši:

∆p: tiesinio momento neapibrėžtumas.

∆x: pozicijos neapibrėžtumas.

h: Planko konstanta.

π: pi skaičius 3.14.

- Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta, neapibrėžčių sandaugai žemiausia riba yra santykis h / 4π, kuri yra pastovi vertė. Todėl, jei vienas iš dydžių linkęs į nulį, kitas turi padidėti ta pačia proporcija.

- Šis santykis galioja visoms konjuguotų kanoninių dydžių poroms. Pvz .: Heizenbergo neapibrėžtumo principas puikiai tinka energijos ir laiko porai, kaip aprašyta toliau:

Šia išraiška:

∆E: energijos neapibrėžtumas.

∆t: laiko neapibrėžtumas.

h: Planko konstanta.

π: pi skaičius 3.14.

- Iš šio modelio galima spręsti, kad konjuguotų kanoninių kintamųjų absoliutus priežastinis determinizmas yra neįmanomas, nes norint nustatyti šį ryšį, reikia žinoti apie pradines tyrimo kintamųjų reikšmes.

- Taigi Heisenbergo modelis remiasi tikimybinėmis formuluotėmis dėl atsitiktinumo, kuris egzistuoja tarp kintamųjų subatominiame lygmenyje.

Eksperimentiniai testai

Heisenbergo neapibrėžtumo principas yra vienintelis galimas eksperimentinių bandymų, vykusių per pirmuosius tris XXI amžiaus dešimtmečius, paaiškinimas.

Prieš tai, kai Heisenbergas paskelbė neapibrėžtumo principą, tuo metu galiojusiuose įsakymuose buvo siūloma operatyviai apibrėžti kintamuosius, kurie, be kita ko, subatominėms dalelėms yra tiesinis impulsas, padėtis, kampinis impulsas, laikas, energija.

Tai reiškė, kad su jais buvo elgiamasi lyg su klasikine fizika; tai yra, pradinė vertė buvo išmatuota, o galutinė vertė buvo įvertinta pagal iš anksto nustatytą procedūrą.

Tai reiškė, kad pagal mokslinį metodą turi būti apibrėžta etaloninė matavimų sistema, matavimo priemonė ir šios priemonės naudojimo būdas.

Atitinkamai, subatominių dalelių apibūdinti kintamieji turėjo elgtis determinuotai. Tai yra, jos elgesys turėjo būti tiksliai ir tiksliai numatomas.

Tačiau kiekvieną kartą atliekant tokio pobūdžio testą nebuvo įmanoma gauti teoriškai apskaičiuotos matavimo vertės.

Matavimai buvo iškraipyti dėl natūralių eksperimento sąlygų, o gautas rezultatas nebuvo naudingas norint praturtinti atominę teoriją.

Pavyzdys

Pvz .: jei tai yra elektrono greičio ir padėties matavimo klausimas, atliekant eksperimentą turi būti numatytas šviesos fotono susidūrimas su elektronu.

Šis susidūrimas sąlygoja greičio ir vidinės elektrono padėties pokyčius, su kuriais eksperimento sąlygomis keičiamas matavimo objektas.

Todėl tyrėjas skatina atsirasti neišvengiamą eksperimentinę klaidą, nepaisant naudojamų instrumentų tikslumo ir tikslumo.

Kvantinė mechanika, išskyrus klasikinę

Be to, kas išdėstyta aukščiau, Heisenbergo neapibrėžtumo principas teigia, kad pagal apibrėžimą kvantinė mechanika veikia kitaip nei klasikinė mechanika.

Taigi daroma prielaida, kad tikslias žinias apie matavimus subatominiame lygmenyje riboja smulki linija, skirianti klasikinę ir kvantinę mechanikas.

Apribojimai

Nepaisant to, kad paaiškinamas subatominių dalelių neapibrėžtumas ir nustatyti skirtumai tarp klasikinės ir kvantinės mechanikos, Heizenbergo atominis modelis nenustato vienos lygties, paaiškinančios šio tipo reiškinių atsitiktinumus.

Be to, faktas, kad santykiai užmegzti dėl nelygybės, reiškia, kad dviejų konjuguotų kanoninių kintamųjų sandaugos galimybių diapazonas yra neapibrėžtas. Taigi subatominiams procesams būdingas neapibrėžtumas yra reikšmingas.

Dominantys straipsniai

Schrödingerio atominis modelis.

De Broglio atominis modelis.

Chadwicko atominis modelis.

Perrino atominis modelis.

Thomsono atominis modelis.

Daltono atominis modelis.

Dirac Jordan atominis modelis.

Atominis Demokrito modelis.

Bohro atominis modelis.

Sommerfeldo atominis modelis.

Nuorodos

1. Beyler, R. (1998). Verneris Heisenbergas. Encyclopædia Britannica, Inc. Atkurta iš: britannica.com
2. Heizenbergo neapibrėžtumo principas (nd). Atkurta iš: hiru.eus
3. García, J. (2012). Heisenbergo neapibrėžtumo principas. Atkurta iš: hiberus.com
4. Atominiai modeliai (sf). Nacionalinis Meksikos autonominis universitetas. Meksika DF, Meksika. Atkurta iš: asesorias.cuautitlan2.unam.mx
5. Werner Heisenberg (nd). Atgautas iš: the-history-of-the-atom.wikispaces.com
6. Vikipedija, nemokama enciklopedija (2018). Lentos konstanta. Atkurta iš: es.wikipedia.org
7. Vikipedija, nemokama enciklopedija (2018). Heisenbergo neapibrėžtumo santykis. Atkurta iš: es.wikipedia.org