Principio de incertidumbre – Werner Heisenberg

Principio de incertidumbre – Werner Heisenberg

“Explicaba en sus principios de incertidumbre que no es posible conocer la trayectoria de un electrón, es decir, su posición y cantidad de movimientos simultáneamente”

El modelo planetario de los átomos de Borh recibió otro duro golpe en 1927, cuando el físico alemán Heisenberg, llego a la conclusión de que es imposible establecer con precisión tanto la posición como la energía de un electrón. Si el electrón se comporta como partícula, debería ser posible establecer de forma precisa su ubicación; pero si es una onda como la propuso broglie, entonces no podemos conocer su posición precisa.

Al mismo tiempo que schrödinger presento su ecuación de onda, Heisenberg presenta el principio de incertidumbre como la naturaleza del electrón

Se hizo acreedor al premio nobel de física de 1932 por su “principio de incertidumbre y su campo en la mecánica cuántica

EXPERIMENTO

Heisenberg imagino un microscopio superpotente por medio del cual se pudiese observar la colisión entre un fotón y un electrón y postulo que debido a que ambos cambian su posición y velocidad es imposible en un momento dado establecer posición-velocidad electrón en un nivel energético

Se basa en su posición masa-velocidad (electrón)

Δx . Δp ≥ h/2π ,

Δx = incertidumbre de posición

Δp=incertidumbre del producto de masa-velocidad (mv cantidad móvil lineal)

H=constante de plank

Teniendo la masa del electrón de 9.1 x 10^-28 gr.

Tratando de calcular esta masa dando posición y velocidad al electrón

El experimento mental de Heisenberg

Para demostrar su principio Heisenberg ofreció un experimento mental, usando un microscopio cuya resolución era alta, por basarse en los rayos gamma y la iluminación, intento demostrar que la posición y movimiento lineal del electrón obedecían su principio. Aunque Heisenberg logro su objetivo Borh le señalo que el experimento original descuida dos puntos esenciales: el microscopio la dualidad onda-corpúsculo

En la versión correcta el electrón esta directamente debajo del lente (el objetivo del microscopio)

El objetivo circular forma un cono de ángulo de 2  con vértice en el electrón

El electrón es iluminado por un rayo gamma proveniente de la izquierda. Según su principio de óptica ondulatoria, el microscopio tiene resolución de para objetos de un tamaño ∆x relacionado con  y con la longitud de la onda λ mediante la expresión

∆x=λ/2 sen 

En el momento en que la luz pasa por el microscopio, el electrón retrocede hacia la derecha. Después de la colisión, el rayo observado pudo haberse dispersado por un ángulo cualquiera dentro del cono 2 . En el caso extremo dedispersión hacia adelante

...