不確定性原理
不確定性原理
波と粒子
電子は粒子であり、同時に波でもある。
波としての広がりを持っており、波の広がりの中のどこかに電子は粒子として存在する。
どこに存在するかは、波の振幅に比例した関数で決定される。
電子がどこにいるかは、確率に左右されるため、確かなことは言えないのだ。
このように電子の位置\(\varDelta x\)を正確に知ることができない。
電子の位置\(\varDelta x\)と同様に、電子の運動量\(\varDelta p\)も正確に知ることができない。
そして電子の位置\(\varDelta x\)と電子の運動量\(\varDelta p\)には次式の関係がある。 \[ \varDelta x \varDelta p\geqq\displaystyle \frac{ h }{ 4\pi } \]
また、\(\displaystyle\frac{ h }{ 2}=\hbar\)なので、次式のように書くこともできる。 \[ \varDelta x \varDelta p\geqq\displaystyle \frac{ \hbar }{ 2\pi } \]
電子の位置をより精密に求めようとすると、運動量がぼやけてしまう。
運動量を精密に求めようとすると、位置が不明確になる。
粒子の運動量と位置を同時に正確に求めることはできないのだ。
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2017/05/14