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位置和动量之间存在什么关系

时间:2023-08-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:式中的视为激光的波列长度.结果表明,光波长的准确度越高,即单色性越好(越小),则光子位置的准确性就差,光的波列长度越长.

在经典力学中,质点的运动状态是用坐标和动量来描述的,而且根据牛顿运动定律,质点在任一时刻的坐标和动量都可以准确地予以确定.但对于微观粒子,由于不能忽略它的波动性,而物质波是不可能定域于某一点的,这就给粒子的运动状态带来了不确定性,也就是说,微观粒子的坐标和动量不可能同时具有确定值.描写宏观质点运动的经典方法不再适用.下面以电子单缝衍射为例来说明这种不确定性.

图14.14 电子单缝衍射

于是可得

上式表明,电子在x方向上的位置不确定度与该方向的动量不确定度的乘积大于等于普朗克常量.当然,电子在其他方向的位置不确定度和动量不确定度也有类似的关系,这一关系称为不确定关系.

以上只是通过电子衍射这一特例做的粗略估算,量子理论的严格推导指出,微观粒子的坐标和动量的不确定关系为

而电子经过加速后速度为

 由于,所以在数值上

式中的视为激光的波列长度.结果表明,光波长的准确度越高,即单色性越好(越小),则光子位置的准确性就差,光的波列长度越长.

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