Принцип неопределенности

Вторым фундаментальным положением, на котором строится волновая механика, является принцип неопределенности Гейзенберга. Поскольку электрон обнаруживает одновременно свойства волны и частицы, возникают трудности, связанные с измерением корпускулярных свойств электрона, а именно одновременного определения координат и импульса электрона.

Вернер Гейзенберг (Heisenberg) в 1927 г. сформулировал следующее положение: для микрочастицы невозможно одновременно точно определить ее координаты и импульс. Ограничения в точности определения даются соотношением Гейзенберга:

, , , – постоянная Планка.

Из принципа неопределенности следует вероятностный подход к описанию механики микрообъектов. Точное определение координат частицы и ее импульса заменяется определением вероятности нахождения частицы в какой-то области пространства. Для движущейся частицы с вполне определенной энергией, а следовательно, импульсом мы не можем указать точные значения координат (траектории движения), а можем говорить лишь о вероятности нахождения ее в какой-либо части пространства.

Вероятностный характер механики микрочастиц следует также из опытов по дифракции электронов. Если пропускать не поток электронов, а последовательно по одному, то каждый электрон попадет в какое-то определенное место экрана и дифракционной картины не будет (от одного электрона). В какое конкретное место попадет следующий электрон, мы не знаем, но знаем, где вероятность его появления максимальна и где минимальна. И только большое число электронов, пропущенных последовательно друг за другом, создадут на экране дифракционную картину.