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標題: 测不准关系 [打印本頁]

作者: qjpcjy 時間: 2023-11-17 09:29
標題: 测不准关系
在微观粒子的单缝衍射实验中，设狭缝的宽度为人x，粒子沿方向运动，通过狭缝后发生衍射，到达A的位置。粒子之所以偏离了原来的运动方向，是因为获得了一个J方向的动量(速度) px。926 年，德国物理学家海
森堡根据实验和波粒二象性原理，推导出测不准关系:Ax·Apx之式中的人x 和px分别称为坐标和动量的不准量或不确定量，h为普朗克常数。由于h 值是恒定的，观察者如果要绝对精确地测定粒子的位置(坐标)，么必须尽可能地小，当人0时，Ap 二则趋向于无穷大:若要精确地测定粒子的动量久(或速度 uJ)，则当Apx-0时，x一，这种不确定性是机械决定论无法解释的。在牛顿力学中，客体的位置和速度都被认为是绝对精确的。
测不准关系最初被认为是由仪器的干扰造成的，如果是这样，那么我们尽量消除仪器的干扰时，微观客体的测不准效应应当有所改善，但事实证明并非如此。它表明，完全与主体无关的、独立于观测者之外的客体是不存在的:观测过程成为观察者通过科学仪器介入客体的过程，使观测过程成为观测者、观测仪器和观测客体三方面相互作用的过程。海森堡指出，在微观领域，观测活动对客体造成的干扰不能忽略不计。例如，当我们用显微镜来精确测量电子的运动状态时，为了要看到电子，必须用光照亮它，测量者所接收到的实际上是被电子散射的光子。设想我们为了更准确地测定电子的位置，狭缝的宽度应尽可能地小，且使用的光波波长应尽可能地短。但这时，事与愿违的情况出现了:对于波长短的光来说，频率大，光量子的动量大，它照射在电子上必然会使电子产生一个反冲动量，从而改变了它原来的运动状态。这样一来我们对电子动量的测量就不会准确。
反之，如果我们要使用长波的光以减小对电子动量的干扰，位置的测量就会不那么精确了。
总之，测不准关系是指测量过程本身，由于观测仪器和观测对象总有一种不确定的相互作用，我们既不能避免这种相互作用的干扰，又不能完全预料这种干扰将使观测对象处于什么样的新状态。而在经典物理学中，我们总是要求观察自然界本来面目，要在完全无千预的情况下去描述它，现在看来，这种目的是达不到的。

作者: wff19860418 時間: 2023-11-17 09:30
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作者: zxy8855007 時間: 2023-11-18 23:05
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