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第17章第5节不确定性关系 人教版高中物理选修3 5 一 光的单缝衍射 1 光子在竖直方向有动量 二 光子衍射中的不确定度 若减小缝宽 位置的不确定范围减小 但中央亮纹变宽 所以x方向动量的不确定量变大 1927年海森伯提出 4 海森伯不确定关系 这就是著名的不确定性关系 简称不确定关系 海森伯 1901 1976 海森伯 1901 1976 在经典物理学中 可以同时用质点的位置和动量精确地描述物体的运动 不但如此 如果知道了质点的加速度 还可以预言质点在以后任意时刻的位置和动量 从而描述它的运动轨迹 具有确定的坐标和动量 可用牛顿力学描述 没有确定的坐标和动量 需用量子力学描述 有连续可测的运动轨道 可追踪各个物体的运动轨迹 有概率分布特性 不能确定粒子的轨迹 体系能量可以为任意的 连续变化的数值 能量量子化 坐标动量 轨迹 能量 半导体材料 太阳能电池板 量子力学的发展 上帝是不掷骰子的 上帝是否掷骰子是不确定的 我们无法预料他下一步怎么做 玻尔 海森伯 德布罗意 爱因斯坦 洛仑兹 居里夫人 普朗克 康普顿 对不确定性关系的理解1 粒子位置的不确定性单缝衍射现象中 入射的粒子有确定的动量 但它们可以处于挡板左侧的任何位置 也就是说 粒子在挡板左侧的位置是完全不确定的 归纳提升 2 粒子动量的不确定性 1 微观粒子具有波动性 会发生衍射 大部分粒子到达狭缝之前沿水平方向运动 而在经过狭缝之后 有些粒子跑到投影位置以外 这些粒子具有与其原来运动方向垂直的动量 2 由于哪个粒子到达屏上的哪个位置是完全随机的 所以粒子在垂直方向上的动量也具有不确定性 不确定量的大小可以由中央亮条纹的宽度来衡量 归纳提升 归纳提升 5 经典物理和微观物理的区别 1 在经典物理学中 可以同时用位置和动量精确地描述质点的运动 如果知道质点的加速度 还可以预言质点在以后任意时刻的位置和动量 从而描绘它的运动轨迹 2 在微观物理学中 不可能同时准确地知道粒子的位置和动量 因而也就不可能
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