СПІВВІДНОШЕННЯ НЕВИЗНАЧЕНОСТЕЙ ГЕЙЗЕНБЕРГА У ФОРМУВАННІ ФІЗИЧНОЇ КАРТИНИ СВІТУ

Анотація

Стаття присвячена формуванню поняття кванта, принципу невизначеності, фізичної картини світу на основі співвідношення невизначеностей Гейзенберга. За допомогою побудови графіків залежностей значеннь похибки координати Δх від імпульсу Δр, координати Δх від швидкості електрона Δv, часу Δt від енергії електрона ΔЕ, учні наочно переконуються у неможливості точного визначення двох параметрів одночасно. Тобто, точність вимірів не залежить від апаратури, а залежить від способу спостереження. Розроблена методика вивчення співвідношення невизначеностей Гейнзеберга показує особливості квантової фізики, формує фундаментальний принцип невизначеності, принцип невизначеності Гейзенберга, співвідношення невизначеностей. Робота учнів в програмі Microsoft Exel сприяє розвитку вмінь аналізувати результати дослідження та наглядно їх відображати. На основі цих понять в учнів завершується формування релятивістської картини світу, мікросвіту, фізичної картини світу

The article is devoted to the concept of quantum, the uncertainty principle, the physical picture of the world on the basis of Heisenberg's uncertainty principle. Students should generate the following concepts, namely the uncertainty principle, the uncertainty principle of the Heisenberg uncertainty relation. The uncertainty principle – a fundamental premise of quantum theory that States that the characteristics of the system, i.e. additional physical quantities (e.g. position and momentum) cannot simultaneously make the exact values. This principle reflects the wave-particle dual nature of particles of matter (electrons, protons, etc.). Pay attention of pupils that impulse is the product of mass and velocity, that is, when we talk about the uncertainty of momentum we're talking about the uncertainty of the particle velocity.
For the assimilation of new material offered to the students to solve the following problem in Excel: to determine the accuracy of the pulse Δр with an error of coordinates Δх. By constructing graphs of the dependencies of the error values of the coordinates Δх from the pulse Δр, the coordinates Δх from the electron velocity, Δv, Δt of the energy of the electron, the students clearly convinced of the impossibility of a precise definition of the two parameters at the same time. In quantum mechanics it is impossible to specify the positions and velocities of all particles and to obtain the correct results for both parameters. Accurate measurements can be obtained only coordinates or momentum (velocity) of the particle. That is, the measurement accuracy does not depend on the instrument, and depends on the method of observation. It is impossible to exactly measure the kinetic energy of a particle in an infinitely small period of time. This will form the relativistic picture of the world, which is in contrast to Newtonian does not give the exact value of the several parameters of the system. A strict interpretation of the ratio of the uncertainty in the experiments with electrons following: like light waves the electrons resist any attempts to carry out measurements with the utmost precision. The methodology of the study the uncertainty relation of Heinsberg shows the features of quantum physics generates fundamental uncertainty principle, the uncertainty principle of the Heisenberg uncertainty relation. Work in Microsoft Exel develops the analysis of the data, sorting the data and their visual display. On the basis of these concepts the students have completed the formation of relativistic picture of the world of the microcosm, the physical picture of the world.