Презентация к уроку " Соотношение неопределенностей Гейзенберга"

Соотношение неопределенностей Гейзенберга

11

• В обыденной жизни нас окружают материальные объекты, размеры которых сопоставимы с нами.
• Опыт подсказывает нам, что раз всё наблюдаемое нами раз за разом ведет себя определенным образом, значит и во всей Вселенной, во всех масштабах материальные объекты должны вести себя аналогичным образом.

• Появление и бурное развитие квантовой механики открыло перед нами целый мир, устройство которого полностью противоречит нашим интуитивным представлениям.

• Принцип Гейзенберга вообще играет в квантовой механике ключевую роль хотя бы потому, что достаточно наглядно объясняет, как и почему микромир отличается от знакомого нам материального мира.

• Чтобы отыскать, например, книгу, вы, войдя в комнату, окидываете ее взглядом, пока он не остановится на ней.
• На языке физики это означает, что вы провели визуальное измерение (нашли взглядом книгу) и получили результат — зафиксировали ее пространственные координаты (определили местоположение книги в комнате).

• На самом деле процесс измерения происходит гораздо сложнее: источник света (Солнце или лампа, например) испускает лучи , которые, пройдя некий путь в пространстве, взаимодействуют с книгой, отражаются от ее поверхности, после чего часть из них доходит до ваших глаз, проходя через хрусталик, фокусируется, попадает на сетчатку — и вы видите образ книги и определяете ее положение в пространстве. Ключ к измерению здесь — взаимодействие между светом и книгой.

• инструмент измерения (в данном случае, это свет) вступает во взаимодействие с объектом измерения (в данном случае, это книга)

• Включая свет в комнате, чтобы найти книгу, никто даже не задумывается о том, что под воздействием возникшего давления световых лучей книга может сдвинуться со своего места, и пространственные координаты будут искажены.

• Интуиция подсказывает нам (и, в данном случае, совершенно правильно), что акт измерения не влияет на измеряемые свойства объекта измерения.

• Допустим, нам нужно зафиксировать пространственное местонахождение электрона. Нам по-прежнему нужен измерительный инструмент , который вступит во взаимодействие с электроном и возвратит нашим детекторам сигнал с информацией о его местопребывании.

• другие элементарные частицы

h / m где Δ x — неопределенность (погрешность измерения) пространственной координаты микрочастицы, Δ v  — неопределенность скорости частицы, m — масса частицы, а h — постоянная Планка , " width="640"

• немецкий физик-теоретик Вернер Гейзенберг пришел к формуле, дающей общее описание эффекта воздействия инструментов измерения на измеряемые объекты микромира . В результате им был сформулирован принцип неопределенности , названный теперь его именем.

• Δ x Δ v h / m

• где Δ x — неопределенность (погрешность измерения) пространственной координаты микрочастицы, Δ v  — неопределенность скорости частицы, m — масса частицы, а h — постоянная Планка ,

• В обычном мире , измеряя положение и скорость тела в пространстве, мы на него практически не воздействуем. Таким образом, в идеале мы можем одновременно измерить и скорость, и координаты объекта абсолютно точно (иными словами, с нулевой неопределенностью).

• В мире квантовых явлений

любое измерение воздействует на систему .

• Готовимся к егэ.