17.5--不确定关系

§17.5不确定性关系激光束屏如果光子是经典粒子,在屏上的落点应在缝的投影之内，其它微观粒子也一样,说明微观粒子的运动已经不遵守牛顿运动定律。光的单缝衍射现象而事实上由于衍射,光子的落点会超出单缝投影的范围。激光束屏上各点的亮度实际上反映了粒子到达该点的概率。oxya入射粒子1、在挡板左侧，粒子的位置完全不确定2、在缝处，粒子的位置不确定范围是缝宽a=Δx3、在缝后，粒子在x方向有动量，也是不确定的:Δp若减小缝宽，粒子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（德）提出：粒子在某方向上位置的不确定量与该方向上的动量不确定量的乘积必不小于普朗克常量。4hxp一、不确定关系——不确定性关系,简称不确定关系。1.微观粒子的位置测得愈准确(x0)，动量就愈不准确(p)；2.微观粒子的动量测得愈准确(p0)，位置就愈不准确(x)。不确定关系式表明：但这里要注意，不确定关系不是说微观粒子的位置测不准；也不是说微观粒子的动量测不准；更不是说微观粒子的位置和动量都测不准；而是说微观粒子的位置和动量不能同时测准。所以不确定关系也叫测不准关系。这是因为微观粒子的位置和动量本来就不同时具有确定量。这本质上是微观粒子具有波粒二象性的必然反映。由上讨论可知，不确定关系是自然界的一条客观规律,不是测量技术和主观能力的问题。为什么微观粒子的位置和动量不能同时测准?不确定关系对任何物体都成立。可见，对于宏观尺度的物体，不确定范围小到远远超出最精良仪器的精度，完全可以忽略。注意：不确定现象仅在微观世界方可观测到，对宏观物体来说没有实际意义。例：一颗质量为10g的子弹，具有200m/s的速率，若其动量的不确定范围为动量的0.01%（这在宏观范围是十分精确的了），则该子弹位置的不确定范围为多大？4hxp由可得：Δx=2.6×10-31m分析：二、微观粒子和宏观物体的特性对比宏观物体微观粒子具有确定的位置和动量没有确定的位置和动量可用牛顿力学描述。需用量子力学描述。有连续可测的运动轨道，可有概率分布特性，不可能分辨追踪各个物体的运动轨迹。出各个粒子的轨迹。体系能量可以为任意的、连能量量子化。续变化的数值。不确定关系无实际意义遵循不确定关系