使用海森堡的不确定性原理,如果已知速度在0.0100m / s以内,您将如何计算1.60mg蚊子以1.50 m / s的速度移动的位置的不确定性?

使用海森堡的不确定性原理,如果已知速度在0.0100m / s以内,您将如何计算1.60mg蚊子以1.50 m / s的速度移动的位置的不确定性?
Anonim

回答:

#3.30 * 10 ^( - 27)“m”#

说明:

海森堡不确定性原则指出你不能 同时 以任意高精度测量粒子的动量及其位置。

简而言之,您对这两个测量中的每一个所获得的不确定性必须始终满足不等式

#color(蓝色)(Deltap * Deltax> = h /(4pi))“”#,哪里

#DELTAP# - 动量的不确定性;

#DELTAX# - 位置的不确定性;

#H# - 普朗克常数 - #6.626 * 10 ^( - 34)“m”^ 2“kg s”^( - 1)#

现在 势头的不确定性 可以被认为是 速度的不确定性 在你的情况下,乘以蚊子的质量。

#color(蓝色)(Deltap = m * Deltav)#

你知道蚊子的质量很大 #“1.60毫克”# 并且它的速度的不确定性是

#Deltav =“0.01 m / s”= 10 ^( - 2)“m s”^( - 1)#

在将值插入等式之前,请注意普朗克的常量使用 公斤 作为质量单位。

这意味着你将不得不转换蚊子的质量 miligrams 至 公斤 通过使用转换因子

#“1 mg”= 10 ^( - 3)“g”= 10 ^( - 6)“kg”#

因此,重新排列等式来解决 #三角洲# 并插入你的价值观

#Deltax> = h /(4pi)* 1 /(Deltap)= h /(4pi)* 1 /(m * Deltav)#

#Deltax> =(6.626 * 10 ^( - 34)“m”^颜色(红色)(取消(颜色(黑色)(2)))颜色(红色)(取消(颜色(黑色)(“kg”)) )颜色(红色)(取消(颜色(黑色)(“s”^( - 1)))))/(4pi)* 1 /(1.60 * 10 ^( - 6)颜色(红色)(取消(颜色(黑色)(“kg”)))* 10 ^( - 2)颜色(红色)(取消(颜色(黑色)(“m”)))颜色(红色)(取消(颜色(黑色)(“s”^ (-1)))))#

#Deltax> = 0.32955 * 10 ^( - 26)“m”=颜色(绿色)(3.30 * 10 ^( - 27)“m”)#

答案四舍五入到三个sig figs。