Fizică Alte teme
Principul de incertitudine Heisenberg exemple
Principiul de incertitudine Heisenberg afirmă că nu se pot măsura simultan cu precizie infinită poziția și impulsul unei particule. Acest lucru nu este o limită a aparatelor, ci o proprietate fundamentală a naturii. Exemplele ilustrează cum incertitudinea apare în fenomenele cuantice.
Exemplu 1: Electronul în atom
- Situația Un electron este legat de nucleu într-un atom. Dacă încercăm să-i stabilim poziția exactă, măsurându-l cu un foton, perturbăm impulsul său.
- Calcul numeric Pentru un electron cu viteză ~10^6 m/s, incertitudinea în poziție Δx ≥ h/(4πmΔv) ≈ 10^-10 m, de ordinul dimensiunii atomice.
- Consecința Electronul nu are o orbită precisă ca în fizica clasică, ci există într-o "nor" de probabilitate.
Exemplu 2: Particula într-o cutie
- Situația O particulă este închisă într-o cutie mică de lungime L. Poziția sa este cunoscută cu o incertitudine Δx ≈ L.
- Calcul Din Δx·Δp ≥ h/(4π), obținem Δp ≥ h/(4πL). Impulsul minim devine semnificativ pentru cutii foarte mici.
- Aplicație Explică de ce particulele subatomice au energii minime nenule chiar și la temperatură zero.
Pentru exerciții, aplică formula Δx·Δp ≥ h/(4π), unde h = 6,63·10^-34 J·s.