第六節(jié)不確定關(guān)系

第六節(jié)不確定關(guān)系第1頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一沿y方向運(yùn)動(dòng)的粒子穿過(guò)狹縫前，若粒子沒(méi)有波動(dòng)性，它穿過(guò)狹縫時(shí)，仍有。只要盡可能地將縮小，就可同時(shí)準(zhǔn)確地確定粒子在穿過(guò)狹縫時(shí)的坐標(biāo)和動(dòng)量。事實(shí)上，粒子具有波動(dòng)性，當(dāng)它穿過(guò)狹縫時(shí)，會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，粒子運(yùn)動(dòng)的方向?qū)l(fā)生變化

Px

不可能總是零！粒子的坐標(biāo)x

，動(dòng)量Px

不可能同時(shí)有確定的值。第2頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一級(jí)最小衍射角

電子經(jīng)過(guò)縫時(shí)的位置不確定.電子經(jīng)過(guò)縫后x方向動(dòng)量不確定用電子衍射說(shuō)明不確定關(guān)系電子的單縫衍射實(shí)驗(yàn)考慮衍射次級(jí)有第3頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一海森伯于1927

年提出不確定原理對(duì)于微觀粒子不能同時(shí)用確定的位置和確定的動(dòng)量來(lái)描述.

1）微觀粒子同一方向上的坐標(biāo)與動(dòng)量不可同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量,它們的精度存在一個(gè)終極的不可逾越的限制.

2）不確定的根源是“波粒二象性”這是自然界的根本屬性.不確定關(guān)系物理意義第4頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一解子彈的動(dòng)量

3）對(duì)宏觀粒子，因很小，所以可視為位置和動(dòng)量能同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量.

例：一顆質(zhì)量為10g的子彈，具有的速率.若其動(dòng)量的不確定范圍為動(dòng)量的

(這在宏觀范圍是十分精確的),則該子彈位置的不確定量范圍為多大?動(dòng)量的不確定范圍位置的不確定量范圍第5頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

例：一電子具有的速率,動(dòng)量的不確范圍為動(dòng)量的0.01%(這也是足夠精確的了),則該電子的位置不確定范圍有多大?解電子的動(dòng)量動(dòng)量的不確定范圍位置的不確定量范圍第6頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一關(guān)于h的幾句話：非常小令：h0那么：在任何情況下都可有x=0、Px=0波粒子無(wú)關(guān)波粒二象性就將從自然界中消失！第7頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一讓h大一點(diǎn)：子彈射出槍口的橫向速度：波粒二象性就將統(tǒng)治到宏觀世界中！不大不小正好！二、能量和時(shí)間的不確定關(guān)系：第8頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）若一體系處于某狀態(tài)的時(shí)間不確定量為t

那么，這個(gè)狀態(tài)的能量也有不確定范圍E。（可解釋光譜線寬度）（2）原子在某激發(fā)狀態(tài)的時(shí)間越長(zhǎng)，該態(tài)的能級(jí)寬度就越?。?）E小的能級(jí)比較穩(wěn)定，基態(tài)最穩(wěn)定。即：基態(tài)的能量是可以準(zhǔn)確被測(cè)定的。第9頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一愛(ài)因斯坦的光子箱一個(gè)具有理想反射壁的箱子(如圖)，里面充滿輻射。箱子上有一快門(mén)，用箱內(nèi)的時(shí)鐘控制，快門(mén)啟閉的時(shí)間間隔?t可以任意短，每次只釋放一個(gè)光子，能量可以通過(guò)重量的變化來(lái)測(cè)量。只要測(cè)出光子釋放前后整個(gè)箱子重量的變化，就可以根據(jù)相對(duì)論質(zhì)能轉(zhuǎn)化公式計(jì)算出來(lái)。即?t和?E可同時(shí)精確測(cè)量。第10頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日