Atomisk modell av Heisenberg Egenskaper og Begrensninger



den Atommodell av Heisenberg (1927) introduserer usikkerhetsprinsippet i elektronorbitaler som omgir atomkjernen. Den fremragende tyske fysikeren lagde grunnlaget for kvantemekanikken for å estimere oppførselen til de subatomære partiklene som utgjør et atom.

Usikkerhetsprinsippet til Werner Heisenberg indikerer at det ikke er mulig å vite med sikkerhet hverken posisjonen eller det lineære momentum i et elektron. Det samme prinsippet gjelder for variablene tid og energi; det vil si, hvis vi har en indikasjon på posisjonen til elektronet, desconoceremos fremdriften av elektronet, og vice versa.

Kort sagt, det er ikke mulig å forutsi verdien av begge variablene samtidig. Det foregående betyr ikke at noen av de tidligere nevnte størrelsene ikke kan være nøyaktig kjent. Så lenge det er separat, er det ingen hindring for å oppnå verdien av interesse.

Imidlertid skjer usikkerheten når det gjelder å kjenne samtidig to konjugerte størrelser, som det er tilfelle av stillingen og det lineære øyeblikket og tiden ved siden av energien.

Dette prinsippet oppstår på grunn av en strengt teoretisk resonnement, som den eneste levedyktige forklaringen til å gi grunn til de vitenskapelige observasjonene.

index

  • 1 Egenskaper
  • 2 Eksperimentelle tester
    • 2.1 Eksempel
    • 2.2 Kvantemekanikk annet enn klassisk mekanikk
  • 3 begrensninger
  • 4 Artikler av interesse
  • 5 referanser

funksjoner

I mars 1927 publiserte Heisenberg sitt arbeid På det perceptuelle innholdet i kvanteteoretisk kinematikk og mekanikk, hvor han detaljerte prinsippet om usikkerhet eller ubestemmelighet.

Dette prinsippet, grunnleggende i den atommodellen som foreslås av Heisenberg, er preget av følgende:

- Usikkerhetsprinsippet fremkommer som en forklaring som supplerer de nye atomteoriene om elektroners oppførsel. Til tross for bruken av måleinstrumenter med høy presisjon og følsomhet, er det ikke nødvendig med bestemmelse i noen eksperimentell test.

- På grunn av usikkerhetsprinsippet, når man analyserer to relaterte variabler, hvis man har en nøyaktig kjennskap til en av disse, vil ubestemmelsen over verdien av den andre variabelen øke.

- Det lineære øyeblikket og posisjonen til et elektron, eller en annen subatomisk partikkel, kan ikke måles samtidig.

- Forholdet mellom begge variablene er gitt av en ulikhet. Ifølge Heisenberg, produkt variasjoner av momentet og posisjonen til partikkelen er alltid større enn forholdet mellom Plancks konstant (6.62606957 (29) x 10 -34 Jules x sekunder) og 4π, som beskrevet i følgende matematiske uttrykk:

Legenden som svarer til dette uttrykket, er følgende:

Δp: inneterminering av det lineære øyeblikket.

Δx: bestemmelse av posisjonen.

h: Plank konstant.

π: tall pi 3,14.

- I lys av det ovenstående, er produktet av usikkerheter forholdet h / 4π, som er en konstant verdi som nedre anslag. Derfor, hvis en av størrelsesordenene har en tendens til null, må den andre øke i samme forhold.

- Dette forholdet gjelder for alle par konjugerte kanoniske størrelser. For eksempel: Heisenberg usikkerhetsprinsippet er perfekt gjeldende for energitidsparet, som beskrevet nedenfor:

I dette uttrykket:

ΔE: Energimåling.

Δt: tidsbestemmelse.

h: Plank konstant.

π: tall pi 3,14.

- Denne modellen følger at den absolutte kausale determinism konjugat kanoniske variabler er umulig, ettersom etablere denne sammenhengen bør ha kunnskap om de initielle verdier for forsøksvariablene.

- Følgelig er Heisenberg-modellen basert på probabilistiske formuleringer på grunn av tilfeldigheten som eksisterer mellom variablene på subatomiske nivåer.

Eksperimentelle tester

Heisenberg usikkerhet prinsippet fremstår som den eneste mulige forklaringen på de eksperimentelle tester som fant sted i løpet av de tre første tiårene av det tjueførste århundre.

Før Heisen usikkerheten prinsippet anerkjennes, eksisterende regler deretter foreslått at fremdriften variabler, posisjon, vinkelmomentet, tid, energi, blant andre, ble subatomære partikler defineres operativt.

Dette betydde at de ble behandlet som om det var klassisk fysikk; det vil si en opprinnelig verdi ble målt og sluttverdien ble estimert i henhold til den forhåndsdefinerte prosedyren.

Dette er ment å definere et referansesystem for målingene, måleinstrumentet og fremgangsmåte for bruk av apparatet, i henhold til den vitenskapelige metode.

I følge dette måtte variablene beskrevet av subatomære partikler oppføre seg deterministisk. Dvs at dets oppførsel måtte forutses nøyaktig og nøyaktig.

Hver gang en test av denne art ble utført, var det imidlertid umulig å oppnå den teoretisk estimerte verdien i målingen.. 

Målinger fordreid fordi de naturlige forholdene i forsøket, og resultatet ikke var nyttig å berike atomteorien.

eksempel

For eksempel: Hvis det handler om å måle hastigheten og posisjonen til et elektron, bør forsamlingen av konstruksjonen tenke på kollisjonen av en foton av lys med elektronen.

Denne kollisjonen induserer en variasjon i elektronens hastighet og inneboende posisjon, med hvilken målet med målingen endres av eksperimentelle forhold.

Således stimulerer forskeren forekomsten av en uunngåelig eksperimentell feil, selv om nøyaktigheten og presisjonen av instrumentene benyttes.

Kvantemekanikk forskjellig fra klassisk mekanikk

I tillegg til det ovennevnte, fastslår prinsippet om bestemmelse av Heisenberg at kvantemekanikken per definisjon, per definisjon, virker annerledes i forhold til klassisk mekanikk.

Det antas derfor at nøyaktig kjennskap til målingene på det subatomære nivået er begrenset av den tynne linjen som skiller klassisk og kvantemekanikk..

begrensninger

Til tross forklare den ubestemte av subatomære partikler og etablere forskjellene mellom de klassiske og kvantemekanikk, betyr Heisenatom modell ikke etablere en enkelt ligning for å forklare tilfeldigheten av dette fenomen.

Videre innebærer det faktum at forholdet etableres gjennom en ulikhet at rekkevidden av muligheter for produktet av to konjugerte kanoniske variabler er ubestemt. Følgelig er usikkerheten knyttet til subatomære prosesser signifikant.

Artikler av interesse

Atommodell av Schrödinger.

Atommodell av Broglie.

Atommodell av Chadwick.

Atommodell av Perrin.

Atommodell av Thomson.

Atommodell av Dalton.

Atomisk modell av Dirac Jordan.

Atomisk modell av Democritus.

Atommodell av Bohr.

referanser

  1. Beyler, R. (1998). Werner Heisenberg. Encyclopædia Britannica, Inc. Hentet fra: britannica.com
  2. Heisenberg Usikkerhetsprinsipp (s.f.). Hentet fra: hiru.eus
  3. García, J. (2012). Usikkerhetsprinsipp av Heisenberg. Hentet fra: hiberus.com
  4. Atommodeller (s.f.). National Autonomous University of Mexico. Mexico City, Mexico. Gjenopprettet fra: asesorias.cuautitlan2.unam.mx
  5. Werner Heisenberg (s.f.). Hentet fra: the-history-of-the-atom.wikispaces.com
  6. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Konstant av Plank. Hentet fra: en.wikipedia.org
  7. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Ubestemmelsesforhold for Heisenberg. Hentet fra: en.wikipedia.org