高二物理波與粒子-資料下載頁
2024-11-10 06:22本頁面
【導(dǎo)讀】19世紀(jì)末，牛頓定律在各個(gè)領(lǐng)域里都。釋了溫度、壓強(qiáng)、氣體的內(nèi)能。磁現(xiàn)象的Maxwell方程。能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。學(xué)家都沉醉于這些成績和勝利之中。他們認(rèn)為物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到頭了。普朗克后來又為這種與經(jīng)典物。理格格不入的觀念深感不安，1918年他榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他的墓碑上只刻著他的姓名和。輻射黑體分子、原子的振動(dòng)可看作諧振子，這些諧振子可以發(fā)射和吸收輻射能。理學(xué)所允許的可具有任意值。是某一最小能量ε的整數(shù)倍，1888年，霍瓦發(fā)現(xiàn)一充負(fù)電的。金屬板被紫外光照射會(huì)放電。，相應(yīng)的效應(yīng)叫做光電效應(yīng)。當(dāng)光線照射在金屬表面時(shí)，金屬中。有電子逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。光電流與光強(qiáng)的關(guān)系。大，單位時(shí)間內(nèi)逸出的電子數(shù)越多。出現(xiàn)，而且在空間傳播時(shí)也是如此。由于愛因斯坦提出的光子假。報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。康普頓效應(yīng)是光子和電子彈性碰撞的結(jié)果。首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了“光子具有動(dòng)量”。證實(shí)了在微觀世界的單個(gè)碰撞事件中，動(dòng)。義，譽(yù)之為“揭開一幅大幕的一角”。
【正文】 1932年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 經(jīng)嚴(yán)格證明應(yīng)為： 2??xp x ??這就是著名的海森伯測不準(zhǔn)關(guān)系式 2??yp y ??2??zp z ????2h?（約化普朗克常量） 能量與時(shí)間的不確定關(guān)系： 2tE???? 原子在激發(fā)態(tài)的平均壽命 相應(yīng)地所處能級(jí)的能量值一定有一不確定量。 s10t 8???ev10t2E 8????? ?稱為激發(fā)態(tài)的 能級(jí)寬度。 我們知道，原子核的數(shù)量級(jí)為 1015m，所以，子彈位置的不確定范圍是微不足道的。可見子彈的動(dòng)量和位置都能精確地確定，不確定關(guān)系對宏觀物體來說沒有實(shí)際意義。 11 0 ?? ???????? mvp1414 % ???? ???????????? pp例 10g 的子彈 ， 具有 200ms1的速率 ， 若其動(dòng)量的不確定范圍為動(dòng)量的 0. 01%(這在宏觀范圍是十分精確的了 )， 則該子彈位置的不確定量范圍為多大 ? 解 : 子彈的動(dòng)量 動(dòng)量的不確定范圍 由不確定關(guān)系式 (1717)，得子彈位置的不確定范圍 mmphx 31434 ???????? ?????? ? 我們知道原子大小的數(shù)量級(jí)為 1010m， 電子則更小 。在這種情況下 ， 電子位置的不確定范圍比原子的大小還要大幾億倍 ， 可見企圖精確地確定電子的位置和動(dòng)量已是沒有實(shí)際意義 。 128131 ???? ?????????? mvp1321284 %?????????????????? pp例 2 . 一電子具有 200 m/s的速率 ， 動(dòng)量的不確定 范圍為動(dòng)量的 0. 01%(這已經(jīng)足夠精確了 )， 則該電子的位置不確定范圍有多大 ? 解 : 電子的動(dòng)量為 動(dòng)量的不確定范圍 由不確定關(guān)系式，得電子位置的不確定范圍 mmphx 33234 ???????? ?????? ? 宏觀物體 微觀粒子 具有確定的坐標(biāo)和動(dòng)量 沒有確定的坐標(biāo)和動(dòng)量 可用牛頓力學(xué)描述。 需用量子力學(xué)描述。 有連續(xù)可測的運(yùn)動(dòng)軌道，可 有概率分布特性，不可能分辨 追蹤各個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。 出各個(gè)粒子的軌跡。 體系能量可以為任意的、連 能量量子化 。 續(xù)變化的數(shù)值。 不確定度關(guān)系無實(shí)際意義 遵循不確定度關(guān)系 不確定關(guān)系的物理意義和微觀本質(zhì) 1. 物理意義： 微觀粒子不可能 同時(shí) 具有確定的位置和動(dòng)量。粒子位置的不確定量 ? x越小，動(dòng)量的不確定量 ?Px就越大，反之亦然。 2. 微觀本質(zhì)： 是微觀粒子的波粒二象性及粒子空間分布遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律的必然結(jié)果。 不確定關(guān)系 式 表明 ： １．微觀粒子的坐標(biāo)測得愈準(zhǔn)確 (? x?0) ，動(dòng)量就愈不準(zhǔn)確 (?px??) ； 微觀粒子的動(dòng)量測得愈準(zhǔn)確 (?px?0) ，坐標(biāo)就愈不準(zhǔn)確 (? x??) 。 但這里要注意，不確定關(guān)系 不是說微觀粒子的坐標(biāo)測不準(zhǔn)； 也不是說微觀粒子的動(dòng)量測不準(zhǔn)； 更不是說微觀粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量都測不準(zhǔn)； 而是說微觀粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量不能 同時(shí) 測準(zhǔn)。 這是因?yàn)槲⒂^粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量本來就不同時(shí)具有確定量。 這本質(zhì)上是微觀粒子具有波粒二象性的必然反映。 由上討論可知，不確定關(guān)系是自然界的一條客觀規(guī)律 ,不是測量技術(shù)和主觀能力的問題。 ３．不確定關(guān)系提供了一個(gè)判據(jù)： 當(dāng)不確定關(guān)系施加的限制可以忽略時(shí)，則可以用經(jīng)典理論來研究粒子的運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)不確定關(guān)系施加的限制不可以忽略時(shí)，那只能用量子力學(xué)理論來處理問題。 ２．為什么微觀粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量不能 同時(shí) 測準(zhǔn) ?
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