HEISENBERG ATOMIC MODEL: MGA KATANGIAN AT MGA LIMITASYON - PISIKAL - 2025

Ang modelong atomic na si Heisenberg (1927) ay nagpasimula ng hindi pagkakasigurado sa prinsipyo ng mga orbit na elektron na nakapaligid sa atomic nucleus. Inilatag ng kilalang pisikong pisiko ng Aleman ang mga pundasyon ng mga mekanika ng quantum upang matantya ang pag-uugali ng mga subatomic particle na bumubuo ng isang atom.

Ang prinsipyo ni Werner Heisenberg ay walang katiyakan ay nagpapahiwatig na ang posisyon o ang guhit na momentum ng isang elektron ay maaaring makilala nang may katiyakan. Ang parehong prinsipyo ay nalalapat sa variable at oras; iyon ay, kung mayroon kaming isang palatandaan tungkol sa posisyon ng elektron, hindi natin malalaman ang linear momentum ng elektron, at kabaligtaran.

Werner Heisenberg

Sa madaling sabi, hindi posible na sabay na hulaan ang halaga ng parehong mga variable. Ang naunang nabanggit ay hindi nagpapahiwatig na ang alinman sa nabanggit na mga magnitude ay hindi tiyak na kilalanin. Hangga't hiwalay ito, walang hadlang upang makuha ang halaga ng interes.

Gayunpaman, ang kawalan ng katiyakan ay nangyayari pagdating sa pag-alam nang sabay-sabay ng dalawang magkakasamang dami, tulad ng posisyon at momentum, at oras kasama ang enerhiya.

Ang prinsipyong ito ay lumitaw dahil sa isang mahigpit na teoretikal na pangangatuwiran, bilang ang tanging mabisang paliwanag na magbigay dahilan sa mga obserbasyong pang-agham.

katangian

Noong Marso 1927, nai-publish ni Heisenberg ang kanyang akda Sa perceptual content ng kinematics at quantum theoretical mechanics, kung saan detalyado niya ang prinsipyo ng kawalan ng katiyakan o indeterminacy.

Ang prinsipyong ito, na pangunahing sa modelo ng atomic na iminungkahi ni Heisenberg, ay nailalarawan sa mga sumusunod:

- Ang prinsipyo ng kawalan ng katiyakan ay lumitaw bilang isang paliwanag na umaakma sa mga bagong teorya ng atom tungkol sa pag-uugali ng mga electron. Sa kabila ng paggamit ng mga instrumento sa pagsukat na may mataas na katumpakan at pagiging sensitibo, ang indeterminacy ay naroroon pa rin sa anumang pagsubok sa eksperimentong ito.

- Dahil sa kawalan ng katiyakan, kung ang pagsusuri ng dalawang magkakaugnay na variable, kung mayroon kang isang tumpak na kaalaman sa isa sa mga ito, kung gayon ang kawalan ng katiyakan tungkol sa halaga ng iba pang variable ay tataas.

- Ang momentum at posisyon ng isang elektron, o iba pang subatomic na maliit na butil, ay hindi masusukat nang sabay.

- Ang ugnayan sa pagitan ng parehong mga variable ay ibinibigay ng isang hindi pagkakapantay-pantay. Ayon kay Heisenberg, ang produkto ng mga pagkakaiba-iba ng linear momentum at ang posisyon ng maliit na butil ay palaging mas malaki kaysa sa quitual sa pagitan ng palagiang Plank (6.62606957 (29) × 10 ^-34 Jules x segundo) at 4π, tulad ng detalyado sa sumusunod na expression ng matematika:

Ang alamat na naaayon sa expression na ito ay ang sumusunod:

:P: indeterminacy ng linear moment.

∆x: indeterminacy ng posisyon.

h: Patuloy ang Plank.

π: pi number 3.14.

- Sa pagtingin sa itaas, ang produkto ng mga kawalang-katiyakan ay may bilang isang mas mababang limitasyon ang ratio h / 4π, na kung saan ay isang palaging halaga. Samakatuwid, kung ang isa sa mga magnitude ay may kaugaliang zero, ang iba ay dapat tumaas sa parehong proporsyon.

- Ang ugnayan na ito ay may bisa para sa lahat ng mga pares ng pagbagsak na canonical na dami. Halimbawa: Ang prinsipyo ng kawalan ng katiyakan ni Heisenberg ay perpektong naaangkop sa pares ng oras ng enerhiya, tulad ng detalyado sa ibaba:

Sa expression na ito:

:E: indeterminacy ng enerhiya.

:T: indeterminacy ng oras.

h: Patuloy ang Plank.

π: pi number 3.14.

- Mula sa modelong ito ay maaaring maibawas na ang ganap na sanhi ng determinism sa pagbubuo ng mga variable na konkretong canonical ay imposible, dahil upang maitaguyod ang ugnayang ito ang isa ay dapat magkaroon ng kaalaman tungkol sa mga paunang halaga ng mga variable na pag-aaral.

- Dahil dito, ang modelo ni Heisenberg ay batay sa mga probabilistic formulations, dahil sa randomness na umiiral sa pagitan ng mga variable sa mga antas ng subatomic.

Mga pagsubok na pang-eksperimentong

Ang prinsipyo ng kawalang-katiyakan ng Heisenberg ay lumitaw bilang ang tanging posibleng paliwanag para sa mga eksperimentong pagsubok na naganap sa unang tatlong dekada ng ika-21 siglo.

Bago ipahiwatig ni Heisenberg ang hindi pagkakasigurado ng prinsipyo, ang mga tuntunin na may lakas sa oras na iyon ay iminungkahi na ang mga variable na linear momentum, posisyon, angular momentum, oras, enerhiya, bukod sa iba pa, para sa mga subatomic na mga partido ay tinukoy nang pagpapatakbo.

Nangangahulugan ito na sila ay ginagamot bilang kung sila ay klasikal na pisika; iyon ay, ang isang paunang halaga ay sinusukat at ang pangwakas na halaga ay tinantiya ayon sa naunang pamamaraan.

Ipinapahiwatig nito ang pagtukoy ng isang sistema ng sanggunian para sa mga sukat, ang instrumento sa pagsukat at ang paraan ng paggamit ng nasabing instrumento, alinsunod sa pamamaraang pang-agham.

Alinsunod dito, ang mga variable na inilarawan ng mga subatomic particle ay kailangang kumilos sa isang deterministikong paraan. Iyon ay, ang pag-uugali nito ay kailangang mahulaan nang tumpak at tumpak.

Gayunpaman, sa bawat oras na isinasagawa ang isang pagsubok sa kalikasan na ito, imposibleng makuha ang tinatayang halaga ng teoretikal sa pagsukat.

Ang mga sukat ay pangit dahil sa likas na mga kondisyon ng eksperimento, at ang resulta na nakuha ay hindi kapaki-pakinabang upang pagyamanin ang teorya ng atom.

Halimbawa

Halimbawa: kung susukat ang bilis at posisyon ng isang elektron, ang set-up ng eksperimento ay dapat pagnilayan ang pagbangga ng isang photon ng ilaw sa elektron.

Ang pagbangga na ito ay nagpapahiwatig ng isang pagkakaiba-iba sa bilis at ang intrinsic na posisyon ng elektron, na kung saan ang object ng pagsukat ay binago ng mga eksperimentong kondisyon.

Samakatuwid, hinihikayat ng mananaliksik ang paglitaw ng isang hindi maiiwasang error na pang-eksperimento, sa kabila ng kawastuhan at katumpakan ng mga instrumento na ginamit.

Ang mga mekanika ng kabuuan maliban sa mga klasikal na mekanika

Bilang karagdagan sa nasa itaas, ang prinsipyo ni Heisenberg ng indeterminacy ay nagsasabi na, sa pamamagitan ng kahulugan, ang mga mekanika ng kabuum ay gumagana nang naiiba mula sa mga klasikal na mekanika.

Dahil dito, ipinapalagay na ang tumpak na kaalaman sa mga sukat sa antas ng subatomic ay limitado sa pamamagitan ng pinong linya na naghihiwalay sa klasiko at quantum mechanics.

Mga Limitasyon

Sa kabila ng pagpapaliwanag ng indeterminacy ng subatomic particle at pagtaguyod ng mga pagkakaiba-iba sa pagitan ng mga klasiko at quantum mechanics, ang modelong atomika ni Heisenberg ay hindi nagtatag ng isang solong equation upang maipaliwanag ang pagkabulok ng ganitong uri ng kababalaghan.

Bukod dito, ang katotohanan na ang relasyon ay itinatag sa pamamagitan ng isang hindi pagkakapareho ay nagpapahiwatig na ang saklaw ng mga posibilidad para sa produkto ng dalawang conjugate canonical variable ay hindi tiyak. Dahil dito, ang kawalan ng katiyakan na likas sa mga subatomic na proseso ay makabuluhan.

Mga Artikulo ng interes

Modelong atom ng Schrödinger.

Modelo ng atom na De Broglie.

Ang modelong atomika ni Chadwick.

Modelong atomika ni Perrin.

Modelong atom ni Thomson.

Ang modelong atomic ni Dalton.

Modelong atomic ng Dirac Jordan.

Atomikong modelo ng Democritus.

Ang modelong atomic ni Bohr.

Sommerfeld atomic na modelo.

Mga Sanggunian

1. Beyler, R. (1998). Werner Heisenberg. Encyclopædia Britannica, Inc. Nabawi mula sa: britannica.com
2. Ang prinsipyo ng Heisenberg na Kawastuhan (nd). Nabawi mula sa: hiru.eus
3. García, J. (2012). Ang prinsipyo ng kawalang-katiyakan ng Heisenberg. Nabawi mula sa: hiberus.com
4. Mga modelo ng atom (sf). National Autonomous University of Mexico. Mexico DF, Mexico. Nabawi mula sa: asesorias.cuautitlan2.unam.mx
5. Werner Heisenberg (nd). Nabawi mula sa: the-history-of-the-atom.wikispaces.com
6. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Patuloy ang Plank. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org
7. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Ang walang kaugnayan na ugnayan ni Heisenberg. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org