第十五章15.5不确定关系_第1页
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1、即：电子在通过狭缝前的空间位置被限制得越小，其之后的运动方向也越无法准确确定，但大部分电子落在衍射区域的中央主极大内。-以电子束的单缝衍射为例。缝宽 a 1设：电子入射前，其物质波波长为 ，则-在中央明纹内，电子在 x 方向上的动量变动范围：-考虑到其他衍射级次：-考虑到其他衍射级次：到达屏上的电子在衍射前的位置范围：x = a , 则： -到达屏上的电子在衍射前的位置范围：x = a , 则： x：x方向位置不确定量px: x方向动量不确定量即：沿x方向粒子的坐标和 动量不可能同时准确测量。一般情况下：( 海森伯测不准关系 )( 不确定关系 )海森伯(W.K.Heisenberg，1901-

2、1976)德国理论物理学家，为量子力学的创立做出了贡献，1927年提出了不确定关系。1932年获诺贝尔物理学奖。 W.K.Heisenberg例 子弹: 0.01kg，口径0.5cm，估算子弹的横向速度。取等号估算：解该不确定量与子弹的线速度相比可忽略。例 电视机显像管中电子加速电压为9kv，电子枪口径 为0.1mm，求从电子枪射出后电子的横向速度。解从电子枪射出的电子的动能：对电视机图象没什么影响。从电子枪射出的电子的动能：对电视机图象没什么影响。同样 可通过不确定关系估算原子中电子速度不确定量:同样 可通过不确定关系估算原子中电子速度不确定量:与电子的热运动速度相当。即：原子内部电子的波动

3、性非常明显，描述其运动 时，必须抛弃经典力学的轨道概念，量子力学 上用电子云图来描述其力学规律。能量不确定关系：例 设原子某激发态的平均寿命108s，求能级的 不确定量。解即 原子的能级总是有一定的宽度，原子光谱谱线也 必有一定的宽度，自然界没有绝对纯的单色光！原子光谱:J粒子在短时间内很快衰变为更小的粒子，能量不确定度为 0.063MeV，用能量不确定关系估计寿命：丁肇中 1974年，美籍华人丁肇中与另一组科学家，在美国布鲁克海文国家实验室和斯坦福大学高能加速器上发现静质量很大的新粒子，称作 J 粒子，1976年诺贝尔物理学奖。J粒子发现对于宏观物体，常数h是个极小的量，其数量级为 10-34，因此表明宏观物体的空间坐标和动量可同时精确测量。对微观物理量不能同时精确测量这种局限性是由物 质的本性决定的

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