出现,只是概率不同。
3.根据德布罗意假设,实物粒子也具有波粒二象性,宏观物体的动量比较大,所以,德布罗意波波长很短,波动性不明显。微观粒子的德布罗意波波长较长,在一些特定环境下可以观察到它们的干涉和衍射等波的现象。
4.有关德布罗意波计算的一般方法
(1)如果知道物体动能也可以直接用p=计算其动量。
(2)根据λ=计算德布罗意波长。
1.以下说法正确的是( )
A.只有微观粒子才具有波动性
B.抖动细绳一端,绳上的波就是物质波
C.物质波也是一种概率波
D.物质波就是光波
解析:选C 任何物体都具有波动性,故A错误。对宏观物体而言,其波动性难以观测,我们所看到的绳波是机械波,不是物质波,故B错误。物质波与光波一样,也是一种概率波,即粒子在各点出现的概率遵循波动规律,但物质波不是光波,故C正确,D错误。
2.质量为1 000 kg的小汽车以v=40 m/s的速度在高速公路上行驶,试估算小汽车的德布罗意波的波长。
解析:小汽车的动量为
p=mv=1 000×40 kg·m/s=4×104 kg·m/s
小汽车的德布罗意波波长为
λ== m=1.7×10-38 m。
答案:1.7×10-38 m
对不确定性关系的理解
1.粒子位置的不确定性:单缝衍射现象中,入射的粒子有确定的动量,但它们通过狭缝后可以处于任何位置,也就是说,粒子在通过狭缝后的位置是完全不确定的。
2.粒子动量的不确定性:微观粒子具有波动性,会发生衍射。大部分粒子到达狭缝之前沿水平方向运动,而在经过狭缝之后,有些粒子跑到投影位置以外。这些粒子具有与其原来运动方向垂直的动量。由于哪个粒子到达屏上的哪个位置是完全随机的,所以,粒子在垂直运动方向上的动量也具有不确定性,不确定量的大小可以由中央亮条纹的宽度来衡量。
3.不确定性关系是微观粒子具有波粒二象性的必然结果。除位置和动量的不确定性关系外,还有其他不确定性关系,如时间和能量的不确定性关系:ΔEΔt≥。
[典例] 已知=5.3×10-35 J·s。试求下列情况中速度测定的不确定量。
(1)一个球的质量m=1.0 kg,测定其位置的不确定量为10-6 m。
(2)电子的质量me=9.1×10-31 kg,测定其位置的不确定量为10-10 m(即原子的数量级)。
[思路点拨]