吉林省长春市八中高三竞赛课件第18章　量子力学初步 (共52张PPT)

§18.2.　不确定关系 一　不确定关系的内涵 1. 不确定关系的引入 　由于粒子的波粒二象性，描述粒子经典轨道运动的参量：已 　 经不能描述量子粒子的运动状况 　描述量子粒子运动时，继续沿用轨道参量，但它们不再具有 　经典物理中的轨道物理图像 2. 不确定关系的特例说明 以单电子单缝衍射中，电子坐标与动 量的不确定关系为例 3. 不确定关系 典型特例表示方法 忽略次极大时，电子在x方向动量范围 电子在x方向动量不确定度 有 考虑次极大时，电子在x方向动量不确定度 单缝衍射第一级暗条纹出现位置的条件 德布罗易波假设 讨论 　不确定关系是微观粒子的内禀属性，是波粒二象性的结果 　任何一对广义动量与广义坐标之乘 积都满足不确定关系 　不确定关系的本质含义是：任何一对广义动量与广义坐标在 　 理论上不可能同时具有确定值 　不确定关系只有在量子系统中才明显表现出来 　利用不确定关系估算物理参量时应注意的问题 一般表述方法 严格表示方法 典型特例表示方法 二 不确定关系的应用举例 例：小球质量m=10-3kg，速度v=0.1m/s，位置不确定度x=10-6m 求：(1).小球的作用量；(2).小球动量、速度不确定度 解：(1).作用量 对作用量远大于h的经 典物理系统，广义动 量与广义坐标是可以 被同时精确测定 1.不确定关系适用的条件 (2).由 　　　　　可得 例：电子的质量me=9.110-31kg，氢原子的半径为10-10m数量级 求：(1). 电子的作用量；(2).测量电子速度时的不确定度 解：(1).作用量 作用量与h相当的量子系统，不确定关系将起很重要作用，此 时，不能再用经典理论讨论物理系统的运动规律 (2).由 　　　　　可得 例：显象管中电子运动速度为107m/s数量级，电子束横截面尺 　　寸为10-4m数量级 求：(1).显象管中电子的作用量； 　　(2).电子横向速度的不确定度 解：(1).作用量 不能单纯以物理对象是否十分“微小”来判定该系统属于经典 系统或量子系统，而必须依据其作用量是否与h相当来判定 (2).由 　　　　　可得 2. 不确定关系在估算物理量中的应用 例：用不确定关系，估算氢原子中可能有的最低能量 解：不计原子核运动时，氢原子的能量就是原子中电子