知识点3 不确定性关系
1.概念
在经典力学中,一个质点的位置和动量是可以同时__精确测定__的,在量子理论建立之后,要同时测出微观粒子的__位置__和__动量__,是不太可能的。我们把这种关系叫做不确定性关系。
2.表达式
利用数学方法对微观粒子的运动进行分析可以知道,如果以Δx表示粒子位置的不确定量,以Δp表示粒子在x方向上的动量的不确定量,那么
ΔxΔp≥____
式中h 是普朗克常量。这就是著名的不确定性关系,简称不确定关系。
预习反馈
『判一判』
(1)经典的粒子的运动适用牛顿第二定律。(√)
(2)经典的波在空间传播具有周期性。(√)
(3)经典的粒子和经典的波研究对象相同。(×)
(4)光子通过狭缝后落在屏上的位置是可以确定的。(×)
(5)光子通过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些。(√)
(6)电子通过狭缝后运动的轨迹是确定的。(×)
『选一选』
(多选)关于不确定性关系ΔxΔp≥有以下几种理解,其中正确的是( CD )
A.微观粒子的动能不可能确定
B.微观粒子的坐标不可能确定
C.微观粒子的动量和坐标不可能同时确定
D.不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子,也适用于其他宏观粒子
解析:不确定性关系ΔxΔp≥表示确定位置、动量的精度互相制约,此长彼消,当粒子位置不确定性变小时,粒子动量的不确定性变大;当粒子位置不确定性变大时,粒子动量的不确定性变小。故不能同时准确确定粒子的动量和坐标。不确定性关系也适用于其他宏观粒子,不过这些不确定量微乎其微。
『想一想』
在双缝干涉实验中,某光子打在光屏上的落点能预测吗?大量的光子打在光屏上的落点是否有规律?请用概率波的观点解释双缝干涉图样的形成。