hrvatski

Eksperimentalna provjera Heisenbergovog principa neodređenosti

Relacije neodređenosti su nezaobilazna tema u visokoškolskoj nastavi odnosno kursevima kvantne mehanike. Nažalost, u eksperimentalnom pogledu, one nisu ili su (ako jesu) vrlo rijetko zastupljene u studentskim laboratorijima (praktikumima). Autor ovog rada izvodi takav zaključak na osnovi činjenice da, nakon što je pregledao brojne internet stranice laboratorija sveučilišta širom svijeta kao i kataloge više eminentnih svjetskih proizvođača opreme za praktikume fizike, niti u jednom slučaju nije naišao na demonstraciju ili kvantitativnu vježbu u kojoj se provjeravaju relacije neodređenosti. U radu prikazujemo vrlo jednostavni eksperiment u kojem se na izravan način provjerava relacija neodređenosti za položaj i impuls fotona (u daljnjem tekstu relacija neodređenosti). U eksperimentu se koristi laser kao izvor fotona, pukotina s promjenljivim otvorom i jednostavni zastor, npr. bijeli papir ili bijeli zid. Kao mjerni instrumenti potrebni su mjerni kalibrirani listići ili mikrometar, s kojima se mjeri širina pukotine, te običan metar. Kao neodređenost položaja fotona pri prolasku kroz pukotinu u smjeru otvora pukotine uzima se širina pukotine. Fotoni pri prolasku kroz pukotinu imaju neodređenost u impulsu u istom smjeru koja se mjeri iz razmaka između prvih minimuma u difrakcijskoj slici na zastoru. Produkt te dvije neodređenosti daje Planckovu konstantu. Rezultati više serija mjerenja s fotonima valne duljine 632.8 nm daju izvanredno slaganje s poznatim vrijednosti Planckove konstante unutar nekoliko promila! U radu se dokazuje da je prikazana eksperimentana izvedba provjere relacije neodređenosti najjednostavnija moguća. Opisani eksperiment nije moguće izvesti s fotonima koji imaju znatno manji ili veći impuls, kao ni s bilo kojom česticom s masom mirovanja.

Heisenbergov princip neodređenosti; difrakcija fotona; laserski snop

nije evidentirano