المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11448 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

UNCERTAINTY PRINCIPLE  
  
1018   12:22 صباحاً   date: 21-3-2021
Author : Shabnam Siddiqui
Book or Source : Quantum Mechanics
Page and Part : 32

UNCERTAINTY PRINCIPLE

After this discussion of the wave properties of matter, it is appropriate to approach the most fundamental principle of quantum mechanics, the Uncertainty Principle. According to this principle, no matter how accurately the variables of a quantum mechanical system are determined, a fundamental uncertainty concern their actual magnitude will always remain. It is not possible to gain absolute deterministic information concerning a quantum system. This principle provides an absolute limitation on a determination of the value of a given quantum variable.
For example, consider the double slit experiment. In order to determine which slit the electron passes through, let us place a detector at slit 1 that shines a light or any other radiation on the electron to determine whether the electron passes through the slit (position of electron), as shown in Figure 1.

FIGURE 1: The above schematic illustrates that when a detector is placed on one of the slits, the interference pattern vanishes. Instead, two bright spots are observed.

Since light is comprised of photons, as light is shone on the electron that passes through the slit 1, the collision between the photon and the electron knocks the electron from its path. The photon from the light source becomes scattered which can be registered as a detection of an electron. The kick that an electron receives from the photon changes its momentum. This changed momentum cannot be exactly known and is uncertain. However, the position of the electron has become certain.
The scattered photon provides the information about the location of the electron entering through slit 1. It is the fundamental rule of nature if the position of a quantum system has the least uncertainty then momentum has the most uncertainty. Since the momentum and the wavelength of the wave associated with the electron are related by De-Broglie’s relation, the wavelength becomes negligible as momentum becomes uncertain. Hence, all the electrons whose positions are determined follow the straight path because there is no probability wave associated with them and they strike the screen at approximately the same spot. The interference of the electron waves cannot be observed and so instead two intense spots are observed on the screen as depicted in Figure 2. Mathematically, the wavefunction will no longer be a superimposed wavefunction, but rather a single function, ψ1(x), since, we exactly know exact location of the electron.
Why does the certainty in position result in themomentum being uncertain? This is mainly due to a fundamental principle of nature. The principle that mathematically describes such uncertainty, is known as the Uncertainty Principle.

FIGURE 2: The schematic shows that if instead of waves, particles are made to pass through a double-slit then two intense spots will be observed on a screen.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.