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不确定关系的物理实质

2不确定关系的物理实质1.说明用经典方式来描述微观客体是不可能完全准确的，经典模型不适用于微观粒子。借用经典手段来描述微观客体时，必须对经典概念的相互关系和结合方式加以限制。不确定关系就是这种限制的定量关系。注意：不确定关系不是实验误差，不是由于理论不完善或仪器不准确引起的。不确定关系是微观粒子波粒二象性的直接结果，是微观粒子的内禀属性。3类比：相对论中，长度、寿命、质量的测量结果反映了客体与作为参考的惯性系间的关系。仅在“课堂”条件下观察，不可能了解某同学在运动方面的特长。不同的实验装置决定了不同的可测量，显示出客体某些方面的特性而抑制其它方面的特性显示粒子性抑制波动性显示波动性抑制粒子性4解：设光子沿x

方向运动由又求：光子位置的不确定量例已知：5一、自由粒子状态描写—简谐平面波（四）微观粒子状态的描写—波函数1、经典简谐波的波函数以坐标原点为参考点，沿x

正方向传播的一维简谐波的波函数，速率为。欧拉公式：62、引入联系波动性和粒子性的德布罗意关系且令：得推广：三维自由粒子波函数描述自由粒子状态的波函数共轭波函数一维自由粒子波函数可用复数表示为：（取实部）73、波函数的强度——模的平方波函数与其共轭复数的积例：一维自由粒子：二、波函数的统计解释光栅衍射电子衍射类比8I大处:到达光子数多I小处:到达光子数少I=0:无光子到达各光子起点、终点、路径均不确定用I对屏上光子数分布作概率性描述各电子起点、终点、路径均不确定对屏上电子数分布作概率性描述I大:电子到达该处概率大I＝0:电子到达该处概率为零I小：电子到达该处概率小光栅衍射电子衍射9一般情况：t时刻,到达空间r（x,y,z）处某体积dV内的粒子数

t时刻，出现在空间（x,y,z）点附近单位体积内的粒子数与总粒子数之比

t时刻，粒子出现在空间（x,y,z）点附近单位体积内的概率－概率密度。

t

时刻，粒子在空间的概率密度分布的物理意义：10波的相速度（对物质波而言没有物理意义）1）物质波的波函数不表示任何实在物理量的波动，不描述介质中运动状态（相位）传播的过程。注意：概率密度，描述粒子在空间的统计分布概率幅2）有物理意义的不是本身，而是11干涉项三、波函数的归一化条件和标准条件粒子在整个空间出现的概率为11）归一化条件对微观客体的量子力学描述：脱离日常生活经验，避免借用经典语言引起的表观矛盾，将波粒二象性统一到一起。2）标准条

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