Selitä lyhyesti seuraavat asiat:

1. superpositiotila ja sen romahtaminen
2. sijainnin todennäköisyysjakauma
3. energian kvantittuminen.

Ratkaisu

a. Superpositiotila tarkoittaa, että hiukkasen jollain ominaisuudella on kaksi tai useampia arvoja yhtä aikaa. Esimerkiksi hiukkanen on kahdessa paikassa samaan aikaan, tai sen energialla on kaksi arvoa samanaikaisesti. Jos superpositiotilassa oleva hiukkanen vuorovaikuttaa ympäristönsä kanssa, superpositiotila muuttuu nopeasti niin, että hiukkanen on vain yhdessä paikassa tai sillä on vain yksi energia. Tätä kutsutaan superpositiotilan romahtamiseksi.

b. Kvanttimekaniikan kuvaamat hiukkaset eivät yleensä ole yksittäisessä pisteessä, vaan niiden tarkka paikka on tuntematon. Sijainti on superpositiotila useista eri paikoista, ja todennäköisyysjakaumalla voidaan kuvata, missä hiukkanen on milläkin todennäköisyydellä.

c. Ratkaistaessa mitä mahdollisia energian arvoja hiukkasella voi olla eri tilanteissa havaitaan, että energialla on vain tiettyjä mahdollisia arvoja. Ainoastaan vapaa hiukkanen avaruudessa voi saada mitä tahansa energian arvoja. Kaikissa muissa tilanteissa energia on kvantittunut.

Takaisin