현대 물리 14강 : 하이젠베르크의 불확정성 원리

입자의 위치와 운동량을 측정할 때 위치의 편차 정도가 △x 이고,

 

운동량의 x 성분의 편차 정도가 △Px 이면 둘다 동시에 정확히 측정하기는 불가능하다.

 

그러니까 어떤 물체의 위치와 운동량을 둘다 정확히 아는 것을 불가능하다! 라는 것이며

 

이는 아래의 수식을 만족한다.

또한 입자의 에너지를 정확히 알기 위해서는 관측하는 시간이 필요하다.

 

그런데 짧은 시간 동안 관측하면 에너지의 불확정성이 커지게 되므로

 

관측시간 t와 에너지 E는 다음 수식을 만족한다.

개념은 이게 끝이다.

 

이제 몇 가지 예제들로 같이 훈련해보자.

 

예제1) 전자의 속력을 관측한 결과 0.003 % 오차 범위에서 5.00 * 10^3 m/s가 나왔다. 위치의 불확정성을 구해라

예제2) 전자의 속력을 관측한 결과 부정확도 0.5%로 2.05 * 10^6 m/s가 나왔다. 위치의 불확정성을 구해라

 

 예제1)과 같은 방법으로 구하면 답) 11nm

 

이번 강의에서는 하이젠 베르크의 불확정성 원리에 대하여 간단히 알아보았다.

 

다음 강의에서 하이젠 베르크의 양자 현미경을 이용하여 △x△p = h/2 임을 보이자.