Естественные науки
Оценить неопределённость Δх, с которой можно установить координату фотона в направлении его движения
Атом испустил фотон с длиной волны λ = 0.58 мкм за время τ = 10^(-8) с. Оценить неопределённость Δх, с которой можно установить координату фотона в направлении его движения, а также относительную неопределённость его длины волны.
ΔEΔt = ħ/2
ΔpΔx = ħ/2
ħ = 10^-34 Дж*с (постоянная Дирака) , ħ/2 = 5*10^-35 Дж*с
E = hv = hc/λ = 3,4*10^-19 Дж.
Если Δt = 10^-8, то ΔE = 5*10^-27 Дж. Отсюда найдём Δp = ΔE/c = 1,667*10^-35 Н*с.
Теперь можно найти Δx = 5*10^-35 Дж*с / 1,667*10^-35 Н*с = 3 м.
Относительная неопределённость длины волны Δλ/λ = ΔE/E = 5*10^-27 Дж / 3,4*10^-19 Дж = 1,5*10^-8.
По-моему, так.
ΔpΔx = ħ/2
ħ = 10^-34 Дж*с (постоянная Дирака) , ħ/2 = 5*10^-35 Дж*с
E = hv = hc/λ = 3,4*10^-19 Дж.
Если Δt = 10^-8, то ΔE = 5*10^-27 Дж. Отсюда найдём Δp = ΔE/c = 1,667*10^-35 Н*с.
Теперь можно найти Δx = 5*10^-35 Дж*с / 1,667*10^-35 Н*с = 3 м.
Относительная неопределённость длины волны Δλ/λ = ΔE/E = 5*10^-27 Дж / 3,4*10^-19 Дж = 1,5*10^-8.
По-моему, так.
Берем соотношение Гейзенберга и крутим по-всякому:
Последнее можно было предугадать заранее. Числа уже, плиз, сам.

Последнее можно было предугадать заранее. Числа уже, плиз, сам.
Формулы соотношения неопределённостей имеют вид ∆Е ∆t =ћ ∆px ∆x =ћ/2
найдём импульс p = h/l h=6.626*10^-34 J*s l = 0.58*10^-6 м
p = (6.626*(10^-34))/(0.58*(10^-6)) = 1.14241379310345*10^-27 (кг·м/с)
подставляя точное значение импульса получаем неопределённость в измерении координат
∆x =ћ/2p = (6.626*(10^-34))/(2*(1.14241379310345*(10^-27 ))) = 2.899999999999995*10^-7 м
теперь подставив время t получим неопределённость в энергии ∆Е=ћ/t
6.626*10^-34/10^-8 = 6.626*10^-26 Дж или 4.1352866*10^-7 эв
E = hv
v = E/h = (4.1352866*(10^-7))/(6.626*(10^-34)) = 6.241*10^26 Hz
l = c/v
l = 299792500/(6.241*(10^26)) = 4.80359717993911*10^-19 m
По идее так.. . но не уверен нужно ли было переводить в эв просто если брать в Дж то получаются очень большие размеры неопределённости длины волны около 3 м )))
Если что думаю меня подправят.. .
найдём импульс p = h/l h=6.626*10^-34 J*s l = 0.58*10^-6 м
p = (6.626*(10^-34))/(0.58*(10^-6)) = 1.14241379310345*10^-27 (кг·м/с)
подставляя точное значение импульса получаем неопределённость в измерении координат
∆x =ћ/2p = (6.626*(10^-34))/(2*(1.14241379310345*(10^-27 ))) = 2.899999999999995*10^-7 м
теперь подставив время t получим неопределённость в энергии ∆Е=ћ/t
6.626*10^-34/10^-8 = 6.626*10^-26 Дж или 4.1352866*10^-7 эв
E = hv
v = E/h = (4.1352866*(10^-7))/(6.626*(10^-34)) = 6.241*10^26 Hz
l = c/v
l = 299792500/(6.241*(10^26)) = 4.80359717993911*10^-19 m
По идее так.. . но не уверен нужно ли было переводить в эв просто если брать в Дж то получаются очень большие размеры неопределённости длины волны около 3 м )))
Если что думаю меня подправят.. .
Похожие вопросы
- меня всегда волновал вопрос, по принципу неопределенности Гейзенберга нельзя одновременно вычислить импульс и координаты
- почему свет на 1/2 волна, а обогнать как звук нельзя? Откуда у фотонов энергия на движение в вакууме?
- Как Х. Колумб измерял долготу ? Как он следил за направлением плавания ?
- Существует ли во Вселенной такое расстроение Х, после которого два тела прекращают взаимодействовать ВООБЩЕ?
- Оцените максимальный размер капли воды,которая может висеть на потолке.
- Пространство существует только благодаря электронам которые смещают ось времени в разных направлениях?
- Фотон в минимально замкнутой траектории движения становится частицей, обладающей массой?
- Какова скорость света (фотонов) , ОТНОСИТЕЛЬНО движущегося в попутном направлении объекта, ..
- Разве у скорости света есть направление ( ведь фотон представляет из себя электромагнитную волну (квант света) ?
- силовые линии магнитного поля меняют направление-не это ли фотон или эм-волна?