اصل عدم قطعیت: تفاوت بین نسخهها
جز |
|||
سطر ۱: | سطر ۱: | ||
[[رده:فیزیک]] | [[رده:فیزیک]] | ||
− | اصل ِ عدم قطعیت بیان می کند که هرگز نمی توانیم با هر دقت ِ دلخواهی هم زمان، تکانه* و مکان ِ ذره را تعیین کنیم. | + | اصل ِ عدم قطعیت بیان می کند که هرگز نمی توانیم با هر دقت ِ دلخواهی هم زمان، [[تکانه]]* و مکان ِ ذره را تعیین کنیم. |
یعنی افزایش ِ دقتمان (کاهش عدم قطعیت) در تعیین ِ تکانه ی ذره، منجر به کاهش دقت (افزایش عدم قطعیت) در تعیین ِ مکان ِ ذره می شود و بر عکس افزایش ِ دقتمان (کاهش عدم قطعیت) در تعیین ِ مکانِ ذره منجر به کاهش دقت (افزایش عدم قطعیت) در تعیین ِ تکانه ی ِ ذره می شود. | یعنی افزایش ِ دقتمان (کاهش عدم قطعیت) در تعیین ِ تکانه ی ذره، منجر به کاهش دقت (افزایش عدم قطعیت) در تعیین ِ مکان ِ ذره می شود و بر عکس افزایش ِ دقتمان (کاهش عدم قطعیت) در تعیین ِ مکانِ ذره منجر به کاهش دقت (افزایش عدم قطعیت) در تعیین ِ تکانه ی ِ ذره می شود. | ||
سطر ۷: | سطر ۷: | ||
بیان ریاضی این اصل این گونه است: | بیان ریاضی این اصل این گونه است: | ||
− | اگر s_x انحراف ِ معیار در اندازه گیری مکان باشد و s_p انحراف ِ معیار ِدر اندازه گیری ِ تکانه باشد در این صورت عبارت ِ s_x*s_p همیشه بزرگتر یا مساوی ِ مقدار ِ ثابت | + | اگر s_x انحراف ِ معیار در اندازه گیری مکان باشد و s_p انحراف ِ معیار ِدر اندازه گیری ِ تکانه باشد در این صورت عبارت ِ s_x*s_p همیشه بزرگتر یا مساوی ِ مقدار ِ [[ثابت پلانک]] تقسیم بر Pi*4 است (Pi همان عدد پی است) |
− | این اصل را اولین بار ورنر هایزنبرگ در سال ِ 1926 مطرح کرد و در واقع یکی از سنگ ِ بنا های مکانیک | + | این اصل را اولین بار ورنر [[هایزنبرگ]] در سال ِ 1926 مطرح کرد و در واقع یکی از سنگ ِ بنا های [[مکانیک کوانتمی]] نوین را بنا نهاد. |
این اصل در واقع یک محدودیت ِ بنیادین در تعیین ِ مکان و سرعت ِ دقیق ِ ذره است که از دوگانگی ِ موج-ذره در مکانیک ِ کوانتمی به دست می آید و صورت های دیگری هم دارد که به جای تکانه و مکان از دو کمیت ِ انرژی و زمان استفاده می شود. | این اصل در واقع یک محدودیت ِ بنیادین در تعیین ِ مکان و سرعت ِ دقیق ِ ذره است که از دوگانگی ِ موج-ذره در مکانیک ِ کوانتمی به دست می آید و صورت های دیگری هم دارد که به جای تکانه و مکان از دو کمیت ِ انرژی و زمان استفاده می شود. | ||
سطر ۱۵: | سطر ۱۵: | ||
از نتایج ِ جالب ِ این اصل این است که اگر مثلا مکان ِ یک الکترون را به دقت تعیین کنیم روی خاصیت ِ ذره ای ِ الکترون تاکید کرده ایم و در عوض دیگر نمی توانیم خاصیت ِ موج گونه ی الکترون (تکانه) را به درستی و به دقت تعیین کنیم و برعکس اگر تکانه ی یک الکترون را به دقت تعیین کنیم مثل ِ این است که روی خاصیت ِ موجی ِ الکترون تاکید کرده ایم ودر عوض دیگر نمی توانیم مکان ِ الکترون (خاصیت ِ ذره ای) را به درستی و به دقت بدانیم و این یعنی هیچ آزمایشی نمی توان یافت که هم خاصیت ِ موجی ِذره در آن هویدا شود و هم خاصیت ِ ذره ای ِ آن! | از نتایج ِ جالب ِ این اصل این است که اگر مثلا مکان ِ یک الکترون را به دقت تعیین کنیم روی خاصیت ِ ذره ای ِ الکترون تاکید کرده ایم و در عوض دیگر نمی توانیم خاصیت ِ موج گونه ی الکترون (تکانه) را به درستی و به دقت تعیین کنیم و برعکس اگر تکانه ی یک الکترون را به دقت تعیین کنیم مثل ِ این است که روی خاصیت ِ موجی ِ الکترون تاکید کرده ایم ودر عوض دیگر نمی توانیم مکان ِ الکترون (خاصیت ِ ذره ای) را به درستی و به دقت بدانیم و این یعنی هیچ آزمایشی نمی توان یافت که هم خاصیت ِ موجی ِذره در آن هویدا شود و هم خاصیت ِ ذره ای ِ آن! | ||
− | علت ِ این که ما در کارهای روزمره و در مکانیک | + | علت ِ این که ما در کارهای روزمره و در [[مکانیک نیوتونی]] با این محدودیت رو به رو نمی شویم این است که مقدار ِثابت پلانک فوق العاده کوچک است و در نتیجه عدم ِ قطعیت در مکان و تکانه ای که به خاطر ِ اصل ِ عدم قطعیت به ما تحمیل میشود بسیار بسیار کمتر از عدم ِ قطعیتی است که به خاطر ِ نا دقیق بودن ابزار های اندازه گیری داریم. |
------ | ------ | ||
*تکانه ی ِ یک ذره همان سرعت ذره ضرب در جرم ذره است. | *تکانه ی ِ یک ذره همان سرعت ذره ضرب در جرم ذره است. |
نسخهٔ ۳۱ مارس ۲۰۱۲، ساعت ۱۴:۳۱
اصل ِ عدم قطعیت بیان می کند که هرگز نمی توانیم با هر دقت ِ دلخواهی هم زمان، تکانه* و مکان ِ ذره را تعیین کنیم.
یعنی افزایش ِ دقتمان (کاهش عدم قطعیت) در تعیین ِ تکانه ی ذره، منجر به کاهش دقت (افزایش عدم قطعیت) در تعیین ِ مکان ِ ذره می شود و بر عکس افزایش ِ دقتمان (کاهش عدم قطعیت) در تعیین ِ مکانِ ذره منجر به کاهش دقت (افزایش عدم قطعیت) در تعیین ِ تکانه ی ِ ذره می شود.
به عبارت ِ دیگر اگر بخوهیم یکی از این دو کمیت (مکان و تکانه) را به دقت تعیین کنیم ناچار باید از دقیق بودن ِ مقدار ِ کمیت ِ دیگر چشم بپوشیم.
بیان ریاضی این اصل این گونه است: اگر s_x انحراف ِ معیار در اندازه گیری مکان باشد و s_p انحراف ِ معیار ِدر اندازه گیری ِ تکانه باشد در این صورت عبارت ِ s_x*s_p همیشه بزرگتر یا مساوی ِ مقدار ِ ثابت پلانک تقسیم بر Pi*4 است (Pi همان عدد پی است)
این اصل را اولین بار ورنر هایزنبرگ در سال ِ 1926 مطرح کرد و در واقع یکی از سنگ ِ بنا های مکانیک کوانتمی نوین را بنا نهاد.
این اصل در واقع یک محدودیت ِ بنیادین در تعیین ِ مکان و سرعت ِ دقیق ِ ذره است که از دوگانگی ِ موج-ذره در مکانیک ِ کوانتمی به دست می آید و صورت های دیگری هم دارد که به جای تکانه و مکان از دو کمیت ِ انرژی و زمان استفاده می شود.
از نتایج ِ جالب ِ این اصل این است که اگر مثلا مکان ِ یک الکترون را به دقت تعیین کنیم روی خاصیت ِ ذره ای ِ الکترون تاکید کرده ایم و در عوض دیگر نمی توانیم خاصیت ِ موج گونه ی الکترون (تکانه) را به درستی و به دقت تعیین کنیم و برعکس اگر تکانه ی یک الکترون را به دقت تعیین کنیم مثل ِ این است که روی خاصیت ِ موجی ِ الکترون تاکید کرده ایم ودر عوض دیگر نمی توانیم مکان ِ الکترون (خاصیت ِ ذره ای) را به درستی و به دقت بدانیم و این یعنی هیچ آزمایشی نمی توان یافت که هم خاصیت ِ موجی ِذره در آن هویدا شود و هم خاصیت ِ ذره ای ِ آن!
علت ِ این که ما در کارهای روزمره و در مکانیک نیوتونی با این محدودیت رو به رو نمی شویم این است که مقدار ِثابت پلانک فوق العاده کوچک است و در نتیجه عدم ِ قطعیت در مکان و تکانه ای که به خاطر ِ اصل ِ عدم قطعیت به ما تحمیل میشود بسیار بسیار کمتر از عدم ِ قطعیتی است که به خاطر ِ نا دقیق بودن ابزار های اندازه گیری داریم.
- تکانه ی ِ یک ذره همان سرعت ذره ضرب در جرم ذره است.