5-不确定性关系VIP免费

海森伯（1901-1976）德国物理学家，量子力学的创始人，1927年提出“不确定关系”，“不确定关系”适用于一切宏观和微观现象，但它的有效性通常只明显地表现在微观领域。1932年获诺贝尔物理学奖。§15-6不确定关系一、不确定关系动量的不确定量：zyxppp,,坐标的不确定量：zyx,,被束缚在某区域的粒子动量也是不确定的，即粒子的坐标和动量不能同时取确定值。由于微观粒子的波粒二象性，粒子的位置是不确定的。位置和动量的不确定量存在一个关系——不确定关系。phbhpxhpxxbsin一级最小衍射角电子经过缝时的位置不确定.bxbpppxsin电子经过缝后x方向动量不确定用电子衍射说明不确定关系yxhphpb电子的单缝衍射实验ohpxx考虑衍射次级有第四节不确定关系海森伯于1927年提出不确定原理对于微观粒子不能同时用确定的位置和确定的动量来描述.hpyyhpxxhpzz不确定关系第四节不确定关系严格的不确定关系应该是：222zyxpzpypx物理意义1）不确定的根源是“波粒二象性”这是自然界的根本属性.)2/(h3.当(即L>>)时，可作为经典粒子处理。ppxx,2.对于微观粒子，不能同时用确定的位置和动量来描述。因此，微观粒子：(1)没有“轨道”，(2)不可能静止（对任何惯性系）。4.能量和时间的不确定关系：2tE称为原子激发态的能级宽度E为原子处于该激发态的平均寿命tsm1005.1230xmvxxxvmp枪口直径可以当作子弹射出枪口时位置的不确定量：m1053x和子弹飞行速度每秒几百米相比，这速度的不确定性是微不足道的，所以子弹的运动速度是确定的。例1设子弹的质量为0.01kg，枪口的直径为0.5cm。试求子弹射出枪口时的横向速度的不确定量。解：例2电视显像管中电子的加速度电压为10kV，电子枪的枪口的直径为0.01cm。试求电子射出电子枪后的横向速度的不确定量。电子横向位置的不确定量cm01.0xxmvx2sm58.0所以电子运动速度相对来说仍然是相当确定的，波动性不起什么实际影响。vvx解：m/s10627meUv例3氢原子中的电子的轨道运动速度为106m/s，求电子速度的不确定度。mpvrm12m/s106可见波动性十分明显，原子中电子在任一时刻没有完全确定的位置和速度，也没有确定的轨道，不能看成经典粒子。解：原子中电子位置的不确定量：,m1010rvvpadR1.如图所示，一束动量为p的电子，通过缝宽为a的狭缝．在距离狭缝为R处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大的宽度d等于答案D(A)2a2/R．(B)2ha/p．(C)2ha/(Rp)(D)2Rh/(ap)．2.不确定关系式表示在x方向上(A)粒子位置不能准确确定．(B)粒子动量不能准确确定．(C)粒子位置和动量都不能准确确定．(D)粒子位置和动量不能同时准确确定．答案D3.关于不确定关系（）有以下几种理解：(1)粒子的动量不可能确定．(2)粒子的坐标不可能确定．(3)粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定．(4)不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子．其中正确的是：(A)(1)，(2).(B)(2)，(4).(C)(3)，(4).(D)(4)，(1).xpx)2/(h答案C根据测不准关式得：4.光子的波长为=3000Å，如果确定此波长的精确度试求此光子位置的不确定量．-610Δ/hp)/)(/(/2hhp)/(4)2/(hhphx)/(4解：光子动量0.024m＝24mmx按题意，动量的不确定量为5.波长=5000Å的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量=10-3Å，则利用不确定关系式可得光子的x坐标的不确定量至少为(A)25cm．(B)50cm．(C)250cm．(D)500cm．hxpx2/hpx/2xhp答案C6.一维运动的粒子，设其动量的不确定量等于它的动量，试求此粒子的位置不确定量与它的德布罗意波长的关系．(不确定关系式).hxpx解：由即xphxhxpx①mvpx据题意以及德布罗意波公式得mvh/xph②x比较（1）、（2）式得