Теоретические сведения. Цель работы: проверка соотношения неопределенностей Гейзенберга для плоской волны методом дифракции на щели

Лабораторная работа № 2.1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙДЛЯ ДЛЯ ПЛОСКОЙ ВОЛНЫ

Цель работы: проверка соотношения неопределенностей Гейзенберга для плоской волны методом дифракции на щели.

Оборудование: источник когерентного излучения He -Ne - лазер, калиброванная щель с переменной шириной, экран.

Теоретические сведения

В классической механике состояние макрочастиц определяется значениями координат, импульса, энергии и т.д., т.е. так называемых, динамических переменных. Строго говоря, микрообъект ими характеризовать нельзя вследствие корпускулярно-волновой двойственности его свойств. Но поскольку информацию о микрочастицах мы получаем, наблюдая их взаимодействие с приборами, являвшимися макротелами, результаты измерений мы вынуждены выражать через те же динамические переменные.

Однако своеобразие микрочастиц, связанное с корпускулярно-волновым дуализмом, проявляется в том, что не для всех динамических переменных получаются определенные значения. Так, микрообъект не может иметь одновременно точные значения координаты x (y; z) и компоненты импульса px (py; pz). Для них существует соотношение неопределенностей Гейзенберга:

(1)

где - постоянная Планка, Дж∙с. Т.е., чем меньше неопределенность одной из переменных (Δx или Δpx), тем больше неопределенность другой.

Соотношение неопределенностей имеет место и для других пар переменных, например, для энергии Е и времени t.