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文档简介
不确定关系
想要分辨就破坏相干,想保持相干就无法分辨如果能看见就非此即彼,如果看不见就亦此亦彼不确定关系量子力学:位置和动量(某一方向)不能同时确定。二者的不确定度满足不确定关系经典力学:任意时刻质点在轨道上有确定的位置和速度,表示为:相干与否,是界定测度的极限,测不准原理!
海森伯(W.Heisenberg)1927年由量子力学给出更严格的结论,位置和动量的不确定关系:海森堡获1932年诺贝尔物理学奖更一般的结论:1)位置的不确定程度
电子在单缝处的位置不确定量为I2)动量的不确定程度Ux方向上的动量不确定度大于主条纹或:单缝衍射暗纹:双缝干涉:双缝间距d,屏距L干涉条纹间距:即事实上,不仅仅是坐标和动量,一切相关(不对易)的物理量,都不能同时确定,受不确定关系限定。特殊的对耦的物理量:形象描述:倒空间和正空间,数学关系:二者满足傅里叶变换物理关系:对易子=普朗克常量对耦的物理量:坐标和动量,时间和能量,角坐标和角动量,。。。物理量–量子力学
--算符经典物理量:对易,可同时测量量子算符:不对易,不能可同时测量最简单的力学量,动量和坐标,不对易算符如何表示?微分,矩阵(不讲)粒子可能发生的位移能级自然宽度和寿命两边微分测不准极限范围内(精度不太高),可认为位置、动量可同时确定。2.不确定关系对宏观物体不显现作用。如m=1g的物体,不超过10-6m(这是可以做到的),讨论1.不确定关系说明:微观粒子在某个方向上的坐标和动量不能同时准确地确定,其中一个不确定量越小,另一个不确定量越大,若为零,则无穷大。隔壁车库内的汽车突然闯入了客厅
这在微观世界里是可能发生的图象。该图包含着两个物理内容:1.由不确定关系,汽车在车库中永远不会静止。2.物体在有限势阱内(车库的壁)有一定透出的概率。
该图出自伽莫夫的《物理世界奇遇记》事实上,因为h是极小的量,不确定关系对宏观物体不显现作用例1原子线度按估算,原子中的电子的动能按估算,求原子中电子运动速度的不确定量。电子速度的不确定度为解原子的线度就是原子中电子的位置不确定度,即
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