Il Modello atomico di Heisenberg (1927) introduce il principio di indeterminazione negli orbitali degli elettroni che circondano il nucleo atomico. L'importante fisico tedesco ha gettato le basi della meccanica quantistica per stimare il comportamento delle particelle subatomiche che compongono un atomo.
Il principio di indeterminazione di Werner Heisenberg indica che non è possibile conoscere con certezza la posizione e la quantità di moto lineare di un elettrone contemporaneamente. Lo stesso principio si applica alle variabili tempo ed energia; cioè, se abbiamo un indizio sulla posizione dell'elettrone, non conosceremo la quantità di moto lineare dell'elettrone e viceversa.
In breve, non è possibile prevedere contemporaneamente il valore di entrambe le variabili. Quanto precede non implica che nessuna delle suddette quantità possa essere conosciuta con precisione. Fintanto che è separato, non vi è alcun impedimento per ottenere il valore dell'interesse.
Tuttavia, l'incertezza si verifica quando si tratta di conoscere contemporaneamente due grandezze coniugate, come la posizione e la quantità di moto lineare, e il tempo insieme all'energia..
Questo principio nasce da un ragionamento strettamente teorico, come unica spiegazione valida per dare ragione di osservazioni scientifiche.
Nel marzo 1927 Heisenberg pubblicò la sua opera Sul contenuto percettivo della cinematica e della meccanica teorica quantistica, dove hai dettagliato il principio di incertezza o indeterminatezza.
Questo principio, fondamentale nel modello atomico proposto da Heisenberg, è caratterizzato da quanto segue:
La legenda corrispondente a questa espressione è la seguente:
∆p: indeterminatezza del momento lineare.
∆x: indeterminatezza della posizione.
h: costante della plancia.
π: numero pi 3.14.
In questa espressione:
∆E: indeterminatezza dell'energia.
∆t: indeterminatezza del tempo.
h: costante della plancia.
π: numero pi 3.14.
Il principio di indeterminazione di Heisenberg emerge come l'unica spiegazione possibile per i test sperimentali che hanno avuto luogo durante i primi tre decenni del 21 ° secolo..
Prima che Heisenberg enunciasse il principio di indeterminazione, i precetti in vigore a quel tempo suggerivano che le variabili momento lineare, posizione, momento angolare, tempo, energia, tra le altre, per le particelle subatomiche fossero definite operativamente.
Ciò significava che venivano trattati come se fossero fisica classica; cioè si misurava un valore iniziale e si stimava il valore finale secondo la procedura prestabilita.
Ciò ha comportato la definizione di un sistema di riferimento per le misure, lo strumento di misura e il modo di utilizzarlo, secondo il metodo scientifico..
Di conseguenza, le variabili descritte dalle particelle subatomiche dovevano comportarsi in modo deterministico. Cioè, il suo comportamento doveva essere previsto in modo accurato e preciso..
Tuttavia, ogni volta che veniva eseguito un test di questa natura, era impossibile ottenere il valore teoricamente stimato nella misurazione..
Le misurazioni sono state distorte a causa delle condizioni naturali dell'esperimento e il risultato ottenuto non è stato utile per arricchire la teoria atomica.
Ad esempio: se si tratta di misurare la velocità e la posizione di un elettrone, il set-up dell'esperimento deve contemplare la collisione di un fotone di luce con l'elettrone.
Questa collisione induce una variazione della velocità e della posizione intrinseca dell'elettrone, con la quale l'oggetto della misura viene alterato dalle condizioni sperimentali..
Pertanto, il ricercatore incoraggia il verificarsi di un errore sperimentale inevitabile, nonostante l'accuratezza e la precisione degli strumenti utilizzati..
Oltre a quanto sopra, il principio di indeterminatezza di Heisenberg afferma che, per definizione, la meccanica quantistica funziona in modo diverso dalla meccanica classica.
Di conseguenza, si presume che la conoscenza precisa delle misurazioni a livello subatomico sia limitata dalla linea sottile che separa la meccanica classica da quella quantistica..
Nonostante abbia spiegato l'indeterminatezza delle particelle subatomiche e stabilito le differenze tra meccanica classica e quantistica, il modello atomico di Heisenberg non stabilisce una singola equazione per spiegare la casualità di questo tipo di fenomeni..
Inoltre, il fatto che la relazione sia stabilita attraverso una disuguaglianza implica che la gamma di possibilità per il prodotto di due variabili canoniche coniugate è indeterminata. Di conseguenza, l'incertezza inerente ai processi subatomici è significativa..
Modello atomico di Schrödinger.
Modello Atomic de Broglie.
Modello atomico di Chadwick.
Il modello atomico di Perrin.
Il modello atomico di Thomson.
Modello atomico di Dalton.
Modello atomico di Dirac Jordan.
Modello atomico di Democrito.
Modello atomico di Leucippo.
Modello atomico di Bohr.
Modello atomico di Sommerfeld.
Modello atomico attuale.
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