《《物理學(xué)》（第五版）電子教案：15-7不確定關(guān)系》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《物理學(xué)》（第五版）電子教案：15-7不確定關(guān)系（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第十五章第十五章 量子物理量子物理15-7 15-7 不確定關(guān)系不確定關(guān)系物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版1海森伯海森伯(W.K.Heisenberg，19011976）1927年提出年提出“不確定關(guān)系不確定關(guān)系”，為核物理學(xué)和（基本）粒子物理學(xué)為核物理學(xué)和（基本）粒子物理學(xué)準備了理論基礎(chǔ)；于準備了理論基礎(chǔ)；于1932年獲得諾年獲得諾貝爾物理學(xué)獎貝爾物理學(xué)獎.德國理論物理學(xué)家德國理論物理學(xué)家.建立了建立了新力學(xué)理論的數(shù)學(xué)方案，為量子新力學(xué)理論的數(shù)學(xué)方案，為量子力學(xué)的創(chuàng)立作出了貢獻力學(xué)的創(chuàng)立作出了貢獻.第十五章第十五章 量子物理量子物理15-7 15-7 不確定關(guān)系不確定關(guān)系物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版2

2、一一 海森伯坐標和動量的不確定關(guān)系海森伯坐標和動量的不確定關(guān)系bsin 一級最小衍射角一級最小衍射角 電子經(jīng)過縫時的電子經(jīng)過縫時的位置位置不確定不確定bx 用電子衍射說明不用電子衍射說明不確定關(guān)系確定關(guān)系yxhp hp b電子的單縫衍射實驗電子的單縫衍射實驗o 第十五章第十五章 量子物理量子物理15-7 15-7 不確定關(guān)系不確定關(guān)系物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3phbhpxhpxxbpppxsin 電子經(jīng)過縫后電子經(jīng)過縫后 x 方向動量不確定方向動量不確定bsinyxhp hp b電子的單縫衍射實驗電子的單縫衍射實驗o 第十五章第十五章 量子物理量子物理15-7 15-7 不確定關(guān)系不確定關(guān)系物

3、理學(xué)物理學(xué)第五版第五版4 海森伯于海森伯于 1927 年提出不確定原理年提出不確定原理 對于微觀粒子對于微觀粒子不不能能同時同時用確定的位置和用確定的位置和確定的動量來描述確定的動量來描述.hpyyhpxxhpzz不確定關(guān)系不確定關(guān)系hpxx考慮衍射次級有考慮衍射次級有 第十五章第十五章 量子物理量子物理15-7 15-7 不確定關(guān)系不確定關(guān)系物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版5 (2)不確定的根源是不確定的根源是“波粒二象性波粒二象性”這是這是微觀粒子的根本屬性微觀粒子的根本屬性.(3)對對宏觀宏觀粒子，因粒子，因 很小，很小，可視為位置和動量可視為位置和動量能同時能同時準確測量準確測量.h0 xpx

4、 (1)微觀粒子微觀粒子同一同一方向上的坐標與動量方向上的坐標與動量不可同時不可同時準確測量，它們的精度存在一個準確測量，它們的精度存在一個終極的不可逾越的限制終極的不可逾越的限制.物理意義物理意義 第十五章第十五章 量子物理量子物理15-7 15-7 不確定關(guān)系不確定關(guān)系物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版6 對于微觀粒子，對于微觀粒子，h 不能忽略，不能忽略，x、px 不不能同時具有確定值能同時具有確定值.此時，只有從概率統(tǒng)計此時，只有從概率統(tǒng)計角度去認識其運動規(guī)律角度去認識其運動規(guī)律.在量子力學(xué)中，將在量子力學(xué)中，將用波函數(shù)來描述微觀粒子用波函數(shù)來描述微觀粒子.不確定關(guān)系是量子力學(xué)的基礎(chǔ)不確定關(guān)系是

5、量子力學(xué)的基礎(chǔ).第十五章第十五章 量子物理量子物理15-7 15-7 不確定關(guān)系不確定關(guān)系物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版71smkg 2vmp解解 子彈的動量子彈的動量14smkg 102%01.0pp動量的不確定范圍動量的不確定范圍%01.01sm 200其動量的不確定范圍為動量的其動量的不確定范圍為動量的 (這在這在宏觀范圍是十分精確的宏觀范圍是十分精確的)，該子彈位置的該子彈位置的不確定量范圍為多大？不確定量范圍為多大？例例 1 質(zhì)量質(zhì)量10 g 的子彈，速率的子彈，速率 .第十五章第十五章 量子物理量子物理15-7 15-7 不確定關(guān)系不確定關(guān)系物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版8m 103.3m10

6、21063.630434phx位置的不確定范圍位置的不確定范圍-1sm 200 例例2 一電子具有一電子具有 的速率，的速率，動動量的不確范圍為動量的量的不確范圍為動量的 0.01%(這也是足這也是足夠精確的了夠精確的了)，則該電子的位置不確定范圍，則該電子的位置不確定范圍有多大？有多大？14smkg102%01.0pp 第十五章第十五章 量子物理量子物理15-7 15-7 不確定關(guān)系不確定關(guān)系物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版9128smkg108.1p解解 電子的動量電子的動量 131smkg 200109.1vmp132smkg108.1%01.0pp動量的不確定范圍動量的不確定范圍m107.3m108.11063.623234phx位置的不確定范圍位置的不確定范圍 第十五章第十五章 量子物理量子物理物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版10本章目錄本章目錄選擇進入下一節(jié)：選擇進入下一節(jié)：15-4 15-4 氫原子的玻爾理論氫原子的玻爾理論*15-5 15-5 弗蘭克弗蘭克-赫茲實驗赫茲實驗15-6 15-6 德布羅意波德布羅意波 實物粒子的二象性實物粒子的二象性15-7 15-7 不確定關(guān)系不確定關(guān)系 15-8 15-8 量子力學(xué)簡介量子力學(xué)簡介15-9 15-9 氫原子的量子理論簡介氫原子的量子理論簡介