2016-2017学年高中物理 17.5 不确定性关系试题(含解析)新人教版选修3-5
发布时间：2023-09-26 23:56:47 来源：文档文库
小
中
大
字号：
17.5不确定性关系一、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太可能的，我们把这种关系叫________关系。2．表达式：________，其中用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。3．由不确定性关系可知，微观粒子的位置和动量不能同时被确定，也就决定了不能用“________”来描述粒子的运动。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________模型和________模型；在微观世界里，也需要建立物理模型，像粒子的________模型。不确定性ΔxΔp≥h轨迹4π粒子波动波粒二象性对不确定性关系的理解1．粒子位置的不确定性：单缝衍射现象中，入射的粒子有确定的动量，但它们可以处于挡板另一侧的任何位置，也就是说，粒子在挡板另一侧的位置是完全不确定的。2．粒子动量的不确定性：微观粒子具有波动性，会发生衍射。大部分粒子到达狭缝之前沿水平方向运动，而在经过狭缝之后，有些粒子跑到投影位置以外。这些粒子具有与其原来运动方向垂直的动量。由于哪个粒子到达屏上的哪个位置是随机的，所以粒子在垂直入射方向上的动量也具有不确定性，不确定量的大小可以由中央亮条纹的宽度来衡量。3．位置和动量的不确定性关系：xp由xph。4πh可以知道，在微观领域，要准确地确定粒子的位置，动量的不确定性就更大；4π反之，要准确地确定粒子的动量，那么位置的不确定性就更大。4．微观粒子的运动没有特定的轨道：由不确定关系xph可知，微观粒子的位置和动4π量是不能同时被确定的，这也就决定了不能用“轨迹”的观点来描述粒子的运动。5．经典物理和微观物理的区别
（1）在经典物理学中，可以同时用位置和动量精确地描述质点的运动，如果知道质点的加速度，还可以预言质点在以后任意时刻的位置和动量，从而描绘它的运动轨迹。（2）在微观物理学中，不可能同时准确地知道粒子的位置和动量。因而也就不可能用“轨迹”来描述粒子的运动。但是，我们可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律。【例题】已知h=5.3×10–35J·s。试求下列情况中速度测定的不确定量。4π–6（1）一个球的质量m=1.0kg，测定其位置的不确定量为10m；（2）电子的质量me=9.0×10–31kg，测定其位置的不确定量为10–10m（即在原子的数量级）。参考答案：（1）大于等于5.3×10–29m/s（2）大于等于5.9×10 