人教版高二物理选修3-5 17.5不确定性关系 课件(11张PPT)
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不确定关系说明经典描述手段对微观粒子不再适用。
Hale Waihona Puke Baidu 一、不确定性关系
1、定义
在经典物理学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的； 在微观物理学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不可能的， 这种关系叫不确定性关系。
2、表达式： x p h
4
其中Δx表示粒子位置的不确定量，用Δp表示在x方向上动 量的不确定量，h是普朗克常量。
不确定关系是物质的波粒二象性引起的。 对于微观粒子，我们不能用经典的来描述。 海森伯不确定关系对于宏观物体没有施加有效的限制。
不确定关系的物理意义
不确定关系是建立在波粒二象性基础上的一条基本客 观规律，它是波粒二象性的深刻反应，也是对波粒二象 性的进一步描述。
不确定关系是由物质本身固有的特性所决定的，而不 是由于仪器或测量方法的缺陷所造成的。不论测量仪器 的精度有多高，我们认识一个物理体系的精确度也要受 到限制。
Px
Δpx
y
1、 在挡板左侧位置完全不确定。 2、 在缝处位置不确定范围是缝宽 a = Δx.
3、在缝后x方向有动量，也是不的确定的 0 px p sin
4、若减小缝宽：位置的不确定范围减小，但中央亮纹变宽， 所以 x 方向动量的不确定量( Δpx )变大。
一、不确定性关系
1、定义
在经典物理学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的； 在微观物理学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不可能的， 这种关系叫不确定性关系。
1927 年海森伯提出：粒子在某 方向上的坐标不确定量与该方向上 的动量不确定量的乘积必不小于普 朗克常数。
xp h 4π
海森伯不确定性关系告诉我们： 微观粒子坐标和动量不能同时确定。粒子位置若是测
得极为准确，我们将无法知道它将要朝什么方向运动；若是 动量测得极为准确，我们就不可能确切地测准此时此刻粒子 究竟处于什么位置.
遵从牛顿定律，有确定的 运动轨迹，可以同时用位置、 动量描述，也就是可以同时测 准其位置和动量。
事实光子不是经典粒子， 由于衍射,落点会超出单缝投 影的范围，遵从（概率波）统 计规律，没有确定的运动轨迹。 能否同时用位置、动量描述？
屏上各点的亮度实际上反映了粒子到达该点的概率
x
P
入
射 粒 子
a
O
θ
第十七章 波粒二象性
根据经典物理学，如果我们已知一物体的初始位置和初始速 度，就可以准确地确定以后任意时刻的位置和速度。
但是在微观世界中，由于微观粒子具有波动性，其坐标和 动量不能同时确定，我们不能用经典的方法来描述它的粒子性。
单缝
屏
激
有运动轨道打在
光
缝后屏的投影区
单缝
屏
激
光
如果光子是经典粒子， 从光源飞向屏，不受力， 做匀速直线运动。
3、不确定性关系的物理意义和微观本质
（1）物理意义
微观粒子不可能同时具有确定的位置和动量。粒子位置 的不确定量 x 越小，动量的不确定量 px 就越大，反之亦 然。
（2）微观本质
是微观粒子的波粒二象性及粒子空间分布遵从统计规律 的必然结果。
二、物理模型与物理现象
在经典物理学中，对于宏观对象，我们分别建立 粒子模型和波动模型；在微观世界里，也需要建立 物理模型，像粒子的波粒二象性模型．
Hale Waihona Puke Baidu 一、不确定性关系
1、定义
在经典物理学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的； 在微观物理学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不可能的， 这种关系叫不确定性关系。
2、表达式： x p h
4
其中Δx表示粒子位置的不确定量，用Δp表示在x方向上动 量的不确定量，h是普朗克常量。
不确定关系是物质的波粒二象性引起的。 对于微观粒子，我们不能用经典的来描述。 海森伯不确定关系对于宏观物体没有施加有效的限制。
不确定关系的物理意义
不确定关系是建立在波粒二象性基础上的一条基本客 观规律，它是波粒二象性的深刻反应，也是对波粒二象 性的进一步描述。
不确定关系是由物质本身固有的特性所决定的，而不 是由于仪器或测量方法的缺陷所造成的。不论测量仪器 的精度有多高，我们认识一个物理体系的精确度也要受 到限制。
Px
Δpx
y
1、 在挡板左侧位置完全不确定。 2、 在缝处位置不确定范围是缝宽 a = Δx.
3、在缝后x方向有动量，也是不的确定的 0 px p sin
4、若减小缝宽：位置的不确定范围减小，但中央亮纹变宽， 所以 x 方向动量的不确定量( Δpx )变大。
一、不确定性关系
1、定义
在经典物理学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的； 在微观物理学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不可能的， 这种关系叫不确定性关系。
1927 年海森伯提出：粒子在某 方向上的坐标不确定量与该方向上 的动量不确定量的乘积必不小于普 朗克常数。
xp h 4π
海森伯不确定性关系告诉我们： 微观粒子坐标和动量不能同时确定。粒子位置若是测
得极为准确，我们将无法知道它将要朝什么方向运动；若是 动量测得极为准确，我们就不可能确切地测准此时此刻粒子 究竟处于什么位置.
遵从牛顿定律，有确定的 运动轨迹，可以同时用位置、 动量描述，也就是可以同时测 准其位置和动量。
事实光子不是经典粒子， 由于衍射,落点会超出单缝投 影的范围，遵从（概率波）统 计规律，没有确定的运动轨迹。 能否同时用位置、动量描述？
屏上各点的亮度实际上反映了粒子到达该点的概率
x
P
入
射 粒 子
a
O
θ
第十七章 波粒二象性
根据经典物理学，如果我们已知一物体的初始位置和初始速 度，就可以准确地确定以后任意时刻的位置和速度。
但是在微观世界中，由于微观粒子具有波动性，其坐标和 动量不能同时确定，我们不能用经典的方法来描述它的粒子性。
单缝
屏
激
有运动轨道打在
光
缝后屏的投影区
单缝
屏
激
光
如果光子是经典粒子， 从光源飞向屏，不受力， 做匀速直线运动。
3、不确定性关系的物理意义和微观本质
（1）物理意义
微观粒子不可能同时具有确定的位置和动量。粒子位置 的不确定量 x 越小，动量的不确定量 px 就越大，反之亦 然。
（2）微观本质
是微观粒子的波粒二象性及粒子空间分布遵从统计规律 的必然结果。
二、物理模型与物理现象
在经典物理学中，对于宏观对象，我们分别建立 粒子模型和波动模型；在微观世界里，也需要建立 物理模型，像粒子的波粒二象性模型．