HEISENBERGOV ATOMSKI MODEL: KARAKTERISTIKE I OGRANIČENJA - FIZIČKA - 2024

Atomska Model Heisenberg (1927.) uveo je načelo nesigurnosti elektronskim orbitala okolnim atomske jezgre. Istaknuti njemački fizičar postavio je temelje kvantne mehanike za procjenu ponašanja subatomskih čestica koje čine atom.

Načelo nesigurnosti Wernera Heisenberga ukazuje na to da se niti položaj niti linearni moment elektrona ne mogu znati sa sigurnošću. Isti princip odnosi se na vrijeme i energiju varijabli; to jest, ako imamo pojma o položaju elektrona, nećemo znati linearni zamah elektrona i obrnuto.

Werner Heisenberg

Ukratko, nije moguće istodobno predvidjeti vrijednost obje varijable. Gore navedeno ne znači da se bilo koja od spomenutih veličina ne može tačno znati. Sve dok je zasebno, nema prepreka za dobivanje vrijednosti kamata.

Međutim, neizvjesnost nastaje kada se istodobno poznaju dvije konjugirane količine, poput položaja i zamaha, i vremena zajedno s energijom.

Ovo načelo nastaje zbog strogo teorijskog rasuđivanja, kao jedinog održivog objašnjenja koje daje razlog za znanstvena zapažanja.

karakteristike

U ožujku 1927. Heisenberg je objavio svoje djelo O percepcijskom sadržaju kinematike i kvantne teorijske mehanike u kojem je detaljno objasnio princip neizvjesnosti ili neodređenosti.

Ovo načelo, temeljno u atomskom modelu koje je predložio Heisenberg, karakterizira sljedeće:

- Princip neizvjesnosti nastaje kao objašnjenje koje nadopunjuje nove atomske teorije o ponašanju elektrona. Unatoč korištenju mjernih instrumenata s velikom preciznošću i osjetljivošću, neodređenost je i dalje prisutna u svakom eksperimentalnom ispitivanju.

- Zbog načela nesigurnosti, kada analizirate dvije povezane varijable, ako imate točno znanje jedne od ovih varijabli, tada će se neizvjesnost o vrijednosti druge varijable povećavati.

- Snaga i položaj elektrona ili druge subatomske čestice ne mogu se mjeriti istovremeno.

- Odnos obje varijable dat je nejednakošću. Prema Heisenbergu, produkt varijacija linearnog momenta i položaja čestice uvijek je veći od kvocijenta između Plankove konstante (6.62606957 (29) × 10 ^-34 Jules x sekunde) i 4π, koliko je detaljno u sljedećem matematičkom izrazu:

Legenda koja odgovara ovom izrazu je sljedeća:

∆p: neodređenost linearnog momenta.

∆x: neodređenost položaja.

h: Plankova konstanta.

π: pi broj 3.14.

- S obzirom na gore navedeno, produkt nesigurnosti ima donju granicu omjera h / 4π, što je konstantna vrijednost. Stoga, ako jedna od veličina teži nuli, druga se mora povećati u istom omjeru.

- Taj odnos vrijedi za sve pare konjugiranih kanonskih veličina. Na primjer: Heisenbergov princip neizvjesnosti savršeno je primjenjiv na energetsko-vremenski par, kako je detaljnije opisano u nastavku:

U ovom izrazu:

∆E: neodređenost energije.

∆t: neodređenost vremena.

h: Plankova konstanta.

π: pi broj 3.14.

- Iz ovog se modela može zaključiti da je apsolutni kauzalni determinizam u spojenim kanonskim varijablama nemoguć, jer da bi se uspostavio taj odnos, potrebno je znati o početnim vrijednostima studijskih varijabli.

- Slijedom toga, Heisenbergov model zasnovan je na vjerojatnim formulacijama, zbog slučajnosti koja postoji između varijabli na subatomskim razinama.

Eksperimentalni testovi

Heisenbergov princip neizvjesnosti pojavljuje se kao jedino moguće objašnjenje eksperimentalnih testova koji su se odvijali tijekom prva tri desetljeća 21. stoljeća.

Prije nego što je Heisenberg iznio načelo nesigurnosti, tadašnje odredbe koje su bile na snazi ​​sugerirale su da su varijable linearni moment, položaj, kutni moment, vrijeme, energija, između ostalog, za subatomske čestice definirane operativno.

To je značilo da se prema njima postupa kao da su klasična fizika; to jest, početna vrijednost je izmjerena, a konačna vrijednost je procijenjena prema unaprijed utvrđenom postupku.

To je podrazumijevalo definiranje referentnog sustava za mjerenja, mjernog instrumenta i načina njegove uporabe u skladu sa znanstvenom metodom.

Prema tome, varijable koje su opisane subatomskim česticama morale su se ponašati determinirano. Odnosno, njegovo ponašanje moralo se precizno i ​​precizno predvidjeti.

Međutim, svaki put kad bi se obavljalo ispitivanje ove prirode bilo je nemoguće dobiti teoretski procijenjenu vrijednost u mjerenju.

Mjerenja su bila izobličena zbog prirodnih uvjeta pokusa, a dobiveni rezultat nije bio koristan za obogaćivanje atomske teorije.

Primjer

Na primjer: ako je riječ o mjerenju brzine i položaja elektrona, postavljanje pokusa mora razmotriti sudar fotona svjetlosti s elektronom.

Ovaj sudar inducira promjenu brzine i intrinzičnog položaja elektrona, čime se objekt mjerenja mijenja u eksperimentalnim uvjetima.

Stoga, istraživač potiče pojavu neizbježne eksperimentalne pogreške, unatoč točnosti i preciznosti korištenih instrumenata.

Kvantna mehanika osim klasične mehanike

Uz navedeno, Heisenbergov princip neodređenosti kaže da, po definiciji, kvantna mehanika djeluje drugačije od klasične mehanike.

Slijedom toga, pretpostavlja se da je precizno poznavanje mjerenja na subatomskoj razini ograničeno finom linijom koja odvaja klasičnu i kvantnu mehaniku.

Ograničenja

Unatoč objašnjavanju neodređenosti subatomskih čestica i utvrđivanju razlika između klasične i kvantne mehanike, Heisenbergov atomski model ne uspostavlja jedinstvenu jednadžbu koja bi objasnila slučajnost ove vrste pojava.

Nadalje, činjenica da je odnos uspostavljen nejednakošću podrazumijeva da je raspon mogućnosti za produkt dviju konjugiranih kanonskih varijabli neodređen. Stoga je neizvjesnost svojstvena subatomskim procesima značajna.

Članci interesa

Schrödingerov atomski model.

De Broglieov atomski model.

Chadwickov atomski model.

Perrinov atomski model.

Thomson-ov atomski model.

Daltonov atomski model.

Atomski model Dirac Jordana.

Atomski model Demokrita.

Bohrov atomski model.

Sommerfeldov atomski model.

Reference

1. Beyler, R. (1998). Werner Heisenberg. Encyclopædia Britannica, Inc. Obnova: britannica.com
2. Heisenbergovo načelo nesigurnosti (drugo). Oporavak od: hiru.eus
3. García, J. (2012). Heisenbergov princip neizvjesnosti. Oporavilo od: hiberus.com
4. Atomski modeli (sf). Nacionalno autonomno sveučilište u Meksiku. Meksiko DF, Meksiko. Oporavak od: asesorias.cuautitlan2.unam.mx
5. Werner Heisenberg (drugi). Oživio iz: the-history-of-the-atom.wikispaces.com
6. Wikipedia, Slobodna enciklopedija (2018). Plankova konstanta. Oporavilo sa: es.wikipedia.org
7. Wikipedia, Slobodna enciklopedija (2018). Heisenbergov odnos neodređenosti. Oporavilo sa: es.wikipedia.org