波粒二象性为什么恐怖 什么是不确定原理?
什么是不确定原理?
不确定性原理是指粒子动量和位置的不确定性。它反射在光子中,这与日常经验是一致的。
(看图片,很容易理解!我保证这是答案中唯一的公式!)
其中是位置标准偏差,是动量标准偏差,H是普朗克常数。当光子的入射位置受到限制时,其动量的不确定性将增大。例如光子单缝衍射实验就说明了这一现象。
在实验中,当狭缝接近波长时,光不会以直线传播。狭缝越窄,衍射条纹的范围越宽。
但是后来科学家发现物质也会波动。例如,电子衍射实验证实了电子具有相同的性质。
当粒子表现出波动性时,一些反常识的东西就会出现。波浪是什么样子的?
位置对波没有意义,它必须延伸到整数轴。
粒子的波动意味着粒子可以用这样的波形来表示。
使用傅立叶变换,我们可以使用许多正弦波的叠加来表示任何波,例如矩形波。
因此,任何波都可以有两种不同的定义:一种是将波定义为时空域(称为空间域)中的函数,自变量是时间或空间坐标,因变量是此处波的强度;另一种是将波分解为不同频率的正弦波的叠加,即定义为频率空间(称为频域)的函数,自变量是不同频率的,因变量是与频率对应的谐波振动的振幅。
刚才的粒子波还可以被许多不同频率的正弦波叠加。叠加的波越多,它们的位置就越准确。这些正弦波构成了粒子的动量范围。
不确定性原理的作用是不可能同时无限地提高时空分辨率和频率分辨率。两者都可以很小,但不能同时存在。如果精确地测量粒子的位置,就必须增加频域中的数值,即粒子产生动量的概率很大。相反,如果频率域的值很小,例如,假设最简单的正弦波,它就会扩散到整个宇宙。
你同学的意思可能是,当粒子的动量被精确测量时,粒子的位置将非常不确定,甚至会跑到宇宙的边界。虽然概率随着距离的增加而无限接近于零,但它毕竟不是零。粒子如何到达那里?我只能说我不知道。微观粒子的动量和位置是没有意义的,它们的状态是由波函数决定的概率云,通过观察行为,粒子崩塌成粒子。但是你可以确定,在任何时候你测量一个粒子的状态,它的速度不会超过光速。
不确定关系(测不准原理)?
不,这意味着当你预测它的位置时,你不确定它的范围。
例如,如果一辆汽车以2米/秒~4米/秒的速度行驶并从您前面起步,其位置在一秒钟内的不确定性范围为2米到4米。不确定性原理应该讨论所谓的概率论。但Delta(x)*Delta(P)大于或等于约化普朗克常数,而Delta(E)*Delta(T)正是这种不确定性的一个表达式。
物理中的原理、定律与定理有什么区别和联系?
物理学原理。定理。法律之间的关系就是普遍性大小的关系。非常感谢你!
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