http://125.71.228.222/wlxt/ncourse/physics/web/DXWL/wangluokecheng/main.htm
http://125.71.228.222/wlxt/ncourse/physics/web/DXWL/wangluokecheng/1722/main1.htm
二 不确定关系的内涵
1.不确定关系的特例说明

忽略次极大时,电子在x方向动量范围:

电子在x方向动量不确定度: 

考虑次极大时,电子在x方向动量不确定度:

结合单缝衍射第一级暗条纹出现位置的条件:
,以及德布罗意波:


有: 

上式称为不确定关系,但并不是严格的表达式。不确定关系的推导过程较复杂,这里不作介绍[1]。
2.不确定关系
典型特例表示方法:
(17.2-1)

或:
(17.2-2)

一般表述方法:
(17.2-3)

*严格表示方法:
(17.2-4)

其中,Dp表示动量的不确定度,Dx表示位置的不确定度,DE表示能量的不确定度,(17.2-3)式中p、q分别表示广义动量与广义坐标,
、
、
表示量子力学中的算符。



讨论:
(1).不确定关系是微观粒子波粒二象性的直接结果,微观粒子的波粒二象性是其自身的内禀属性,因此,不确定关系也是微观粒子的内禀属性。
(2).量子力学中任何一对广义动量与广义坐标之乘积都满足不确定关系。
乘积具有与作用量相同量纲的物理量,称为量子力学中的一对广义坐标与广义动量。如动量与坐标、角动量与角位移、能量与时间等。
(3).不确定关系的本质含义是:任何一对广义动量与广义坐标在理论上不可能同时具有确定值。即,如果将广义坐标精确测定,那么,广义动量的不确定度为无限大,反之亦然。
(4).不确定关系只有在量子系统中才明显表现出来。
将上式代入能量表达式:

求极值:

于是:

说明:A.利用不确定关系进行估算时,基本模式就是取
,然后利用不确定关系得到极值。

B.利用不确定关系所作的计算,均是估算,绝不是精确计算。估算只需要确定数量级。
在科研过程中,估算是十分重要的。大学物理课程中讨论估算的机会不多,本节的估算,我们将作重点考试要求。
例:利用不确定关系估算谱线的自然宽度,取Dt~10-8s。
解:原子中电子的能级有一个宽度,称为能级宽度;电子在每一个能级上停留的时间有一个时间宽度,称为电子寿命;电子在能级间跃迁时有一个频率宽度,称为谱线的自然宽度。
由(17.2-2)式

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