Утверждают ли авторы, что эффект наблюдателя не играет никакой роли в мысленном эксперименте Бора по принципу неопределенности Гейзенберга?

Вот отрывок из книги Айсберга и Резника «Квантовая физика атомов, молекул, твердых тел, ядер и частиц». Здесь представлен эксперимент Бора с мыслью, чтобы установить физическое происхождение принципа неопределенности Гезизенберга.

и это выражает тот факт, что всегда существует неопределенное взаимодействие между наблюдателем и наблюдаемым; мы ничего не можем сделать, чтобы избежать взаимодействия или допустить его заранее. В данном случае мы можем попытаться максимально уменьшить возмущение электрона, используя очень слабый источник света. Самое слабое, что мы можем сделать, это предположить, что мы можем увидеть электрон, если только один рассеянный фотон попадет в объектив микроскопа. Величина импульса фотона равна Самое слабое, что мы можем сделать, это предположить, что мы можем увидеть электрон, если только один рассеянный фотон попадет в объектив микроскопа. Величина импульса фотона равна Самое слабое, что мы можем сделать, это предположить, что мы можем увидеть электрон, если только один рассеянный фотон попадет в объектив микроскопа. Величина импульса фотона равна п "=" час λ . Но фотон мог быть рассеян где угодно в пределах углового диапазона 2 θ ′ стягиваемой линзой объектива на электрон. Вот почему взаимодействие нельзя допустить. Отсюда мы находим, что x-компонента импульса может изменяться от п грех ⁡ θ ′ к − п грех ⁡ θ ′ и является неопределенным после рассеяния на величину Δ п "=" 2 п грех ⁡ θ ′ ."

Рисунок 3-6 — это то, что показано ниже.

введите описание изображения здесь

В последних нескольких предложениях, что имеют в виду авторы, когда они заявляют, что «взаимодействие не может быть разрешено»? Утверждают ли они, что эффект наблюдателя не играет никакой роли в мысленном эксперименте Бора? Кроме того, как они находят, что Δ п "=" 2 п грех ⁡ θ ?

обратите внимание, что здесь описано то, что имел в виду Гейзенберг, но не то, о чем на самом деле говорит его знаменитая формула, как я обсуждаю, например, здесь: physics.stackexchange.com/q/169730
Я думаю, что этот вопрос был бы лучше на бирже стека истории науки и математики. Это отличный вопрос — не поймите меня неправильно — но я думаю, что настоящий историк должен ответить на него. То, о чем здесь говорится, явно является чисто эффектом наблюдателя, и мое собственное мнение, ненадежное знание здесь согласуется с комментарием @Martin: насколько я понимаю, именно так Гейзенберг действительно по ошибке сначала думал о своем принципе неопределенности. . Только позже сложилась точная картина. Но я не могу ссылаться на первичные, исторические источники.

Ответы (3)

Что касается второго вопроса, то он достаточно прост. Для вертикально испущенного электрона горизонтальный (ось x) импульс равен нулю. Но, как уже говорилось, горизонтальный импульс электрона, обнаруженного на краю конуса, равен

п Икс "=" ЧАС λ грех ⁡ θ "=" п грех ⁡ θ
но имейте в виду, что это просто максимально возможное значение, поскольку электрон может находиться где угодно внутри конуса. Так как полный угол конуса 2 θ полная неопределенность импульса Δ п это импульс на одном краю минус импульс на другом, или
Δ п "=" п грех ⁡ θ − ( п грех ⁡ ( − θ ) ) "=" 2 п грех ⁡ θ
с
грех ⁡ ( − θ ) "=" − грех ⁡ θ

Я могу ответить только на ваш первый вопрос из-за нехватки времени:

Для меня фраза «взаимодействие не может быть учтено» — это окольный способ сказать, что они не могут определить точный импульс фотона для использования в связанных уравнениях.

Я думаю, что вы, вероятно, неправильно интерпретируете контекст здесь.

Если вы внимательно прочитаете предыдущую строку, там говорится: «Всегда существует неопределенное взаимодействие между наблюдателем и наблюдаемым; мы ничего не можем сделать, чтобы избежать взаимодействия или допустить его заранее» .

А позже он просто говорит, что из-за того, что фотон может рассеиваться в пределах угла 2θ', вы не можете заранее учесть или компенсировать взаимодействие фотона с электроном и точно измерить положение электрона.

Утверждают ли авторы, что эффект наблюдателя не играет никакой роли в мысленном эксперименте Бора по принципу неопределенности Гейзенберга?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v