Werner Heisenberg (1901–1976)

  • Afdrukken
Gegevens
Gemaakt op donderdag 25 juni 2026 15:39
Laatst bijgewerkt op donderdag 25 juni 2026 16:14
Gepubliceerd op donderdag 25 juni 2026 15:39
Hits: 22
Werner Heisenberg (1901–1976) leverde een belangrijke bijdrage aan ons begrip van licht door de ontwikkeling van de kwantummechanica. In 1925 introduceerde hij de zogenaamde matrixmechanica, de eerste volledig werkende vorm van de kwantummechanica.

Heisenberg ging uit van een opvallend idee: de natuurkunde moet zich beperken tot grootheden die daadwerkelijk meetbaar zijn, zoals de frequenties en intensiteiten van het licht dat atomen uitzenden of absorberen.

Waarom zenden atomen slechts bepaalde kleuren licht uit?

Al vóór Heisenberg was bekend dat atomen alleen licht met specifieke golflengten uitzenden of absorberen. Deze kleuren verschijnen als lijnen in een spectrum. De oorzaak hiervan was echter lange tijd onduidelijk.

Met de kwantummechanica van Heisenberg werd duidelijk dat:
  • elektronen slechts bepaalde energietoestanden kunnen bezetten;
  • overgangen tussen deze toestanden leiden tot vaste energieverschillen;
  • deze energieverschillen worden uitgezonden of geabsorbeerd als fotonen;
  • daardoor kunnen atomen alleen licht van specifieke frequenties uitzenden of opnemen.
De energie van een foton wordt gegeven door:

E = h · f

waarbij:
  • E = energie van het foton;
  • h = de constante van Planck;
  • f = de frequentie van het licht.

Het onzekerheidsprincipe

In 1927 formuleerde Heisenberg zijn beroemde onzekerheidsprincipe:

Δx · Δp ≥ h / 4π

Dit betekent dat de plaats en de impuls van een deeltje nooit tegelijkertijd volledig nauwkeurig kunnen worden bepaald. Hoe nauwkeuriger de ene grootheid wordt gemeten, hoe onzekerder de andere wordt.

Dit principe geldt niet alleen voor elektronen, maar voor alle objecten op kwantumschaal, inclusief fotonen.

Betekenis voor ons begrip van licht

Dankzij het werk van Heisenberg werd duidelijk dat:

  • - Licht wordt uitgezonden en geabsorbeerd in pakketjes energie, de fotonen;
  • - De interactie tussen licht en materie een kwantumverschijnsel is;
  • - Atomaire processen alleen met waarschijnlijkheden kunnen worden beschreven;
  • - De spectraallijnen van atomen voortkomen uit overgangen tussen discrete energieniveaus.

Samenvatting

Werner Heisenberg ontwikkelde in 1925 de eerste volledige kwantummechanica. Zijn theorie maakte het mogelijk om nauwkeurig te berekenen hoe atomen licht absorberen en uitzenden. Met zijn onzekerheidsprincipe liet hij bovendien zien dat licht en materie op fundamenteel niveau niet volledig voorspelbaar zijn, maar worden beschreven door kansen en waarschijnlijkheden.