2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十七章 波粒二象性 第4、5节 概率波 不确定性关系 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十七章 波粒二象性 第4、5节 概率波 不确定性关系 Word版含答案第4页

  3.位置和动量的不确定性关系:ΔxΔp≥

  由ΔxΔp≥可以知道,在微观领域,要准确地确定粒子的位置,动量的不确定性就更大;反之,要准确地确定粒子的动量,那么位置的不确定性就更大。

  4.微观粒子的运动没有特定的轨道

  由不确定关系ΔxΔp≥可知,微观粒子的位置和动量是不能同时被确定的,这也就决定了不能用"轨迹"的观点来描述粒子的运动。

  5.经典物理和微观物理的区别

  (1)在经典物理学中,可以同时用位置和动量精确地描述质点的运动,如果知道质点的加速度,还可以预言质点在以后任意时刻的位置和动量,从而描绘它的运动轨迹。

  (2)在微观物理学中,不可能同时准确地知道粒子的位置和动量。因而也就不可能用"轨迹"来描述粒子的运动。但是,我们可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律。

  

  [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m=9.0×10-31 kg,测定其位置的不确定量为10-10 m。(即在原子的数量级)

  [解析] (1)m=1.0 kg,Δx=10-6 m,

  由ΔxΔp≥,Δp=mΔv知

  Δv1== m/s=5.3×10-29 m/s。

  (2)me=9.0×10-31 kg,

  Δx=10-10 m

  Δv2=

   = m/s

   =5.89×105 m/s。

  [答案] (1)5.3×10-29 m/s (2)5.89×105 m/s

  

  对不确定性关系的三点提醒

  (1)在宏观世界中物体的质量与微观世界中粒子的质量相比较,相差很多倍。

(2)根据计算的数据可以看出,宏观世界中的物体的质量较大,位置和速度的不确定量较小,可同时较精确地测出物体的位置和动量。