2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：不確定關(guān)系_第1頁
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文檔簡介

不確定關(guān)系

想要分辨就破壞相干，想保持相干就無法分辨如果能看見就非此即彼，如果看不見就亦此亦彼不確定關(guān)系量子力學(xué)：位置和動量（某一方向）不能同時確定。二者的不確定度滿足不確定關(guān)系經(jīng)典力學(xué)：任意時刻質(zhì)點在軌道上有確定的位置和速度，表示為:相干與否，是界定測度的極限，測不準(zhǔn)原理！

海森伯（W.Heisenberg）1927年由量子力學(xué)給出更嚴(yán)格的結(jié)論，位置和動量的不確定關(guān)系：海森堡獲1932年諾貝爾物理學(xué)獎更一般的結(jié)論：1)位置的不確定程度

電子在單縫處的位置不確定量為I2）動量的不確定程度Ux方向上的動量不確定度大于主條紋或：單縫衍射暗紋：雙縫干涉：雙縫間距d，屏距L干涉條紋間距：即事實上，不僅僅是坐標(biāo)和動量，一切相關(guān)（不對易）的物理量，都不能同時確定，受不確定關(guān)系限定。特殊的對耦的物理量：形象描述：倒空間和正空間，數(shù)學(xué)關(guān)系：二者滿足傅里葉變換物理關(guān)系：對易子=普朗克常量對耦的物理量：坐標(biāo)和動量，時間和能量，角坐標(biāo)和角動量，。。。物理量–量子力學(xué)

--算符經(jīng)典物理量：對易，可同時測量量子算符：不對易，不能可同時測量最簡單的力學(xué)量，動量和坐標(biāo)，不對易算符如何表示？微分，矩陣（不講）粒子可能發(fā)生的位移能級自然寬度和壽命兩邊微分測不準(zhǔn)極限范圍內(nèi)（精度不太高），可認(rèn)為位置、動量可同時確定。2.不確定關(guān)系對宏觀物體不顯現(xiàn)作用。如m=1g的物體，不超過10-6m（這是可以做到的），討論1.不確定關(guān)系說明：微觀粒子在某個方向上的坐標(biāo)和動量不能同時準(zhǔn)確地確定，其中一個不確定量越小，另一個不確定量越大，若為零，則無窮大。隔壁車庫內(nèi)的汽車突然闖入了客廳

這在微觀世界里是可能發(fā)生的圖象。該圖包含著兩個物理內(nèi)容：1.由不確定關(guān)系，汽車在車庫中永遠(yuǎn)不會靜止。2.物體在有限勢阱內(nèi)（車庫的壁）有一定透出的概率。

該圖出自伽莫夫的《物理世界奇遇記》事實上，因為h是極小的量，不確定關(guān)系對宏觀物體不顯現(xiàn)作用例1原子線度按估算，原子中的電子的動能按估算，求原子中電子運動速度的不確定量。電子速度的不確定度為解原子的線度就是原子中電子的位置不確定度，即

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