2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-5学案:2-3
2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-5学案:2-3第3页

由于动量是矢量,因此若以射向平面镜时光子的动量方向为正方向,

即p1=,

反射后p2=-,

动量的变化量Δp=p2-p1=--=-2,

则光子在反射前后动量改变量的大小为2.

二、对不确定性关系的理解

1.单缝衍射现象中,粒子在挡板左侧的位置是完全不确定的,即通过挡板前粒子的位置具有不确定性.

2.单缝衍射现象中,粒子通过狭缝后,在垂直原来运动方向的动量是不确定的,即通过挡板后粒子的动量具有不确定性.

3.微观粒子运动的位置不确定量Δx和动量的不确定量Δp的关系式为ΔxΔp≥,其中h是普朗克常量,这个关系式叫不确定性关系.

4.不确定性关系告诉我们,如果要更准确地确定粒子的位置(即Δx更小),那么动量的测量一定会更不准确(即Δp更大),也就是说,不可能同时准确地知道粒子的位置和动量,也不可能用"轨迹"来描述粒子的运动.

【例3】 在单缝衍射实验中,若单缝宽度是1.0×10-9 m,那么光子经过单缝发生衍射,动量不确定量是多少?

答案 Δp≥5.3×10-26 kg·m/s

解析 由题意可知光子位置的不确定量

Δx=1.0×10-9 m,

解答本题需利用不确定性关系.

单缝宽度是光子经过狭缝的位置不确定量,

即Δx=1.0×10-9 m,由ΔxΔp≥

有:1.0×10-9 m·Δp≥.

得Δp≥5.3×10-26 kg·m/s.

针对训练 一颗质量为10 g的子弹,具有200 m/s的速率,若其动量的不确定