8 강 물질 의 이중성 20199 양자 물리 강 
 ✕ 불 확정 성 원리 
 ( 1 ) 고전 역학 에서 측정 의 문제 
 ① 측정 과정 에서 측정 대상 에 미치 는 영향 을 얼마 든지 줄일 수 있 다고 생각 한다 . 즉 , 어떤 물리량 
 • 불 확정 성 원리 ： 어떤 물체 의 위치 와 운동량 을 동시 에 정확 하 게 측정 을 측정 함 에 있 어서 무한히 정밀 한 측정 이 가능 하 다 . 
 하 는 것 은 원리 적 으로 불 가능 하 다 . 
 • 온도 를 측정 할 때 온도계 를 작 게 만들 수록 온도 를 측정 하 려는 물체 에 미치 는 영향 을 줄일 수 있 다 . 따라서 온도계 의 크기 를 무한히 작 게 만든다면 무한히 정밀 한 온도 측정 이 가능 할 것 이 다 . 
 1 . 측정 대상 과 측정 장비 와 의 
 ② 초기 조건 을 정밀 하 게 측정 할 수 있 기 때문 에 미래 에 대한 모든 것 을 완벽 하 게 예측 할 수 있 을 
 ) 은 측정 하 려는 대상 의 
 ( 
 것 이 다 . 
 상태 를 변화 시킨다 . 
 • 던진 물체 에 작용 하 는 힘 과 특정 순간 의 위치 와 속도 를 동시 에 정밀 하 게 측정 할 수 있 기 때문 
 2 . 위치 와 운동량 과 같 은 한 쌍 에 물체 의 운동 을 정확 하 게 예측 할 수 있 다 . 
 의 물리량 을 동시 에 정확 하 게 측정 하 는 것 은 불 가능 하 다 . 이것 을 하이젠베르크 의 
 ( 2 ) 양자 역학 에서 측정 의 문제 
 ) 라고 한다 . 
 ( 
 ① 측정 은 측정 대상 과 측정 장비 사이 의 상호 작용 으로 이루어진다 . 
 3 . 입자 를 보 기 위해 사용 한 조 
 ② 측정 대상 과 측정 장비 의 상호 작용 은 측정 하 려는 대상 의 상태 를 변화 시킨다 . 즉 , 측정 이 측정 명 의 진동수 를 증가 시키 면 대상 에 영향 을 미치 기 때문 에 무한히 정밀 하 게 측정 하 는 것 은 불 가능 하 다 . 
 입자 의 운동량 의 불 확정 성 은 
 ) . 
 ( 
 ( 3 ) 위치 와 운동량 측정 에 대한 하이젠베르크 의 불 확정 성 원리 스크린 
 ① 위치 의 불 확정 성 ( Dx ) ： 입자 를 보 기 위해서 는 입자 에 조명 을 비추 고 현미경 산란 된 빛 이 현미경 으로 들어오 게 해야 하 는 데 , 회절 에 의한 분해능 때문 에 광자 의 파장 k 가 증가 할수록 입자 의 위치 의 불 확정 성 Dx 는 증가 한다 . 
 ② 운동량 의 불 확정 성 ( Dp ) ： 입자 에 쪼인 빛 은 입자 와 충돌 하 여 입자 의 광자 
 전자 운동량 을 변화 시킨다 . 
 h 하이젠베르크 의 양자 현미경 이때 파장 이 k 인 광자 는 운동량 p = 를 가지 고 있 으므로 , 광자 와 k 
 충돌 한 입자 는 광자 의 파장 k 가 짧 아 질수록 입자 의 운동량 의 불 확정 성 Dp 는 증가 한다 . 
 ③ 위치 와 운동량 측정 에 대한 불 확정 성 원리 
 • 긴 파장 의 빛 을 이용 하 면 입자 의 위치 는 정확 하 게 측정 할 수 없 지만 운동량 의 불 확정 성 은 감 소 한다 . 반 대로 짧 은 파장 의 빛 을 이용 하 면 입자 의 위치 의 정확 성 을 높일 수 있 지만 입자 의 운동량 의 불 확정 성 은 증가 한다 . 
 • 하이젠베르크 의 불 확정 성 원리 ： 위치 와 운동량 과 같 은 한 쌍 의 물리량 을 동시 에 정확 하 게 측정 할 수 없 다 . 이것 을 불 확정 성 원리 라 한다 . 위치 와 운동량 의 측정 에 대한 불 확정 성 원리 를 식 으로 표현 하 면 다음 과 같 다 . 
 DxDp æh 
 ✕ 
 ④ 핵 내 에 전자 가 존재 할 경우 위치 의 불 확정 성 이 매우 작 기 때문 에 운동량 의 불 확정 성 은 매우 크 다 . 핵 붕괴 시 방출 된 전자 의 운동량 은 하이젠베르크 의 불 확정 성 원리 에 의해 계산 된 전자 의 운