高中物理 第十七章 波粒二象性 5 不確定性關(guān)系發(fā)展簡史素材 新人教版選修3-5(2021年最新整理)

1、高中物理 第十七章 波粒二象性 5 不確定性關(guān)系發(fā)展簡史素材 新人教版選修3-5高中物理 第十七章 波粒二象性 5 不確定性關(guān)系發(fā)展簡史素材 新人教版選修3-5 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理 第十七章 波粒二象性 5 不確定性關(guān)系發(fā)展簡史素材 新人教版選修3-5）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)

2、績進(jìn)步，以下為高中物理 第十七章 波粒二象性 5 不確定性關(guān)系發(fā)展簡史素材 新人教版選修3-5的全部內(nèi)容。45不確定性關(guān)系發(fā)展簡史舊量子論緊跟在漢斯克拉默斯（hans kramers)的開拓工作之后,1925年6月,維爾納海森堡發(fā)表論文運(yùn)動(dòng)與機(jī)械關(guān)系的量子理論重新詮釋(quantum-theoretical re-interpretation of kinematic and mechanical relations），創(chuàng)立了矩陣力學(xué)。舊量子論漸漸式微,現(xiàn)代量子力學(xué)正式開啟。矩陣力學(xué)大膽地假設(shè),關(guān)于運(yùn)動(dòng)的經(jīng)典概念不適用于量子層級(jí)。在原子里的電子并不是運(yùn)動(dòng)于明確的軌道，而是模糊不清,無法觀察到的

3、軌域；其對(duì)于時(shí)間的傅里葉變換只涉及從量子躍遷中觀察到的離散頻率。海森堡在論文里提出，只有在實(shí)驗(yàn)里能夠觀察到的物理量才具有物理意義，才可以用理論描述其物理行為，其它都是無稽之談。因此,他避開任何涉及粒子運(yùn)動(dòng)軌道的詳細(xì)計(jì)算，例如，粒子隨著時(shí)間而改變的確切運(yùn)動(dòng)位置。因?yàn)?，這運(yùn)動(dòng)軌道是無法直接觀察到的.替代地，他專注于研究電子躍遷時(shí)，所發(fā)射的光的離散頻率和強(qiáng)度。他計(jì)算出代表位置與動(dòng)量的無限矩陣。這些矩陣能夠正確地預(yù)測電子躍遷所發(fā)射出光波的強(qiáng)度。同年6月，海森堡的上司馬克斯玻恩,在閱讀了海森堡交給他發(fā)表的論文后，發(fā)覺了位置與動(dòng)量無限矩陣有一個(gè)很顯著的關(guān)系它們不互相對(duì)易。這關(guān)系稱為正則對(duì)易關(guān)系，以方程表示

4、。在那時(shí),物理學(xué)者還沒能清楚地了解這重要的結(jié)果，他們無法給予合理的詮釋.質(zhì)疑小澤不等式及其驗(yàn)證隨著科技進(jìn)步，20世紀(jì)80年代以來，有聲音開始指出該定律并不是萬能的。日本名古屋大學(xué)教授小澤正直在2003年提出“小澤不等式”，認(rèn)為“測不準(zhǔn)原理”可能有其缺陷所在。為此，其科研團(tuán)隊(duì)對(duì)與構(gòu)成原子的中子“自轉(zhuǎn)”傾向相關(guān)的兩個(gè)值進(jìn)行了精密測量,并成功測出超過所謂“極限的兩個(gè)值的精度，使得小澤不等式獲得成立，同時(shí)也證明了與“測不準(zhǔn)原理”之間存在矛盾.日本名古屋大學(xué)教授小澤正直和奧地利維也納工科大學(xué)副教授長谷川祐司的科研團(tuán)隊(duì)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大約在80年前提出的用來解釋微觀世界中量子力學(xué)的基本定律“測不準(zhǔn)原理”有其

5、缺陷所在.該發(fā)現(xiàn)在全世界尚屬首次。這個(gè)發(fā)現(xiàn)成果被稱作是應(yīng)面向高速密碼通信技術(shù)應(yīng)用和教科書改換的形勢所迫，于2012年1月15日在英國科學(xué)雜志自然物理學(xué)（電子版）上發(fā)表。弱測量技術(shù)多倫多大學(xué)（the university of toronto）量子光學(xué)研究小組的李羅澤馬（lee rozema）設(shè)計(jì)了一種測量物理性質(zhì)的儀器,其研究成果發(fā)表在2012年9月7日當(dāng)周的物理評(píng)論通訊（physical review letters）周刊上。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，需要在光子進(jìn)入儀器前進(jìn)行測量，但是這個(gè)過程也會(huì)造成干擾。為了解決這個(gè)問題,羅澤馬及其同事使用一種弱測量技術(shù)（weak measurement)，讓所測

6、對(duì)象受到的干擾微乎其微，每個(gè)光子進(jìn)入儀器前，研究人員對(duì)其弱測量，然后再用儀器測量,之后對(duì)比兩個(gè)結(jié)果。發(fā)現(xiàn)造成的干擾不像海森貝格原理中推斷的那么大。這一發(fā)現(xiàn)是對(duì)海森貝格理論的挑戰(zhàn).2010年,澳大利亞格里菲斯大學(xué)（griffith university）科學(xué)家倫德（a。p. lund）和懷斯曼（howard wiseman)發(fā)現(xiàn)弱測量可以應(yīng)用于測量量子體系,然而還需要一個(gè)微型量子計(jì)算機(jī)，但這種計(jì)算機(jī)很難生產(chǎn)出來.羅澤馬的實(shí)驗(yàn)包括應(yīng)用弱測量和通過“簇態(tài)量子計(jì)算”技術(shù)簡化量子計(jì)算過程，把這兩者結(jié)合,找到了在實(shí)驗(yàn)室測試倫德和懷斯曼觀點(diǎn)的方法?，F(xiàn)代不等式海森堡與玻爾共同討論問題1926年，海森堡任聘為哥

7、本哈根大學(xué)尼爾斯玻爾研究所的講師,幫尼爾斯玻爾做研究.在那里，海森堡表述出不確定性原理，從而為后來知名為哥本哈根詮釋奠定了的堅(jiān)固的基礎(chǔ)。海森堡證明，對(duì)易關(guān)系可以推導(dǎo)出不確定性,或者,使用玻爾的術(shù)語,互補(bǔ)性：不能同時(shí)觀測任意兩個(gè)不對(duì)易的變量；更準(zhǔn)確地知道其中一個(gè)變量，則必定更不準(zhǔn)確地知道另外一個(gè)變量。在他著名的1927年論文里， 海森堡寫出公式.這公式給出了任何位置測量所造成的最小無法避免的動(dòng)量不確定值。雖然他提到，這公式可以從對(duì)易關(guān)系導(dǎo)引出來,他并沒有寫出相關(guān)數(shù)學(xué)理論,也沒有給予和確切的定義.他只給出了幾個(gè)案例（高斯波包）的合理估算。 在海森堡的芝加哥講義里，他又進(jìn)一步改善了這關(guān)系式。1927年厄爾肯納德（earl kennard）首先證明了現(xiàn)代不等式。1929年，霍華德羅伯森(howard robertson)給出怎樣從對(duì)易關(guān)系求出不確定關(guān)系式。名稱有很久一段時(shí)間，不確定性原理被稱為“測不準(zhǔn)原理”，但實(shí)際而言，對(duì)于類波系統(tǒng)內(nèi)秉的性質(zhì)，不確定性原理與測量準(zhǔn)確不準(zhǔn)確并沒有直接關(guān)系(請(qǐng)查閱本條目稍前關(guān)于觀察者效應(yīng)的內(nèi)容）,因此，該譯名并未正確表達(dá)出這原理的內(nèi)涵.另外，英語稱此原理為“uncertainty pr