1樓:匿名使用者
量子力學主要是解釋微觀物理的,解釋巨集
觀物理已經由量子力學過度到牛頓力學。如回
果你想用量子理論來解釋答巨集觀物體的話我只能這麼說,巨集觀物體的不確定性不明顯,量子力學主要測量物體的概率,但是巨集觀物理在我們目前的參考系裡面只能說它各方面的概率是可以測量的,量子力學過度到經典的牛頓力學,就是像高等數學裡面的極限一樣,當莫個物理量趨於無窮大的時候,量子力學過渡到牛頓力學。
量子的不確定性是怎麼證明的?
2樓:匿名使用者
量子的不確定性是通過一些實驗來論證的。比如:
用將光照到乙個粒子上的方式來測量乙個粒子的位置和速度,一部分光波被此粒子散射開來,由此指明其位置。但人們不可能將粒子的位置確定到比光的兩個波峰之間的距離更小的程度,所以為了精確測定粒子的位置,必須用短波長的光。
但蒲朗克的量子假設,人們不能用任意小量的光:人們至少要用乙個光量子。這量子會擾動粒子,並以一種不能預見的方式改變粒子的速度。
所以,簡單來說,就是如果要想測定乙個量子的精確位置的話,那麼就需要用波長盡量短的波,這樣的話,對這個量子的擾動也會越大,對它的速度測量也會越不精確;如果想要精確測量乙個量子的速度,那就要用波長較長的波,那就不能精確測定它的位置 。
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在量子力學中常見不確定性有關於座標和動量之間和時間與能量之間的不確定關係。其實,對於任何兩個不對易的物理量均不能同時確定其確切值。這是與測量無關的,這是微觀世界的本質問題。
不要試圖通過測量之類的方法來解釋不確定性,任何有關測量的手段都會引入新的誤差,可誤差與不確定性是存在本質的區別的。另外,對於巨集觀世界中並不能觀察到不確定性之類的現象,這是與可觀察的測量精度有關的,因而僅是在微觀世界比較明顯。
3樓:匿名使用者
測不准關係的簡單匯出:
我們知道,在實驗中波的波長是無法直接測量的,一般採用的是「拍」的方法。比如要想側量乙個震幅恆定,頻率為v1的波長,側可以去取一頻率已知的波長v2與之發生干涉,即形成乙個「拍」
從干涉的性質和對疊加波的數學分析(傅利葉變換)可以知道,要觀察到乙個拍,至少要需要1/dv 的時間 dv=|v1-v2| .即我們得到這樣的關係:
dt>=1/dv (1式) ,道理上也很好理解,想知道乙個波的波長至少應當觀察其乙個週期的時間 1/v1 1/v2 ,那麼兩個波干涉後最小的頻率(波峰波谷削弱處)因當是|v1-v2|,所以觀察乙個拍的最小時間應當是1/dv
設波速為u 則在dt時間所走過的路程為dx=udt,帶入上面的關係,則有:dx/du>=1/dv 又因為v=u/λ ,則dv=(u/λ^2)*dλ 所以便得到:
dxdλ>=λ^2 (2式)
我們同時應當知道量子力學的重要關係,德布羅意物質波關係式:
λ=h/p λ是波長,p是物體的動量,h是蒲朗克常數h=6.62*10^-34js
意義就是任何物體的波長(物質波)等於蒲朗克常數比該物體的動量。你可以算算自己跑步時的波長,是乙個很小的數。同時德布羅意關係也表達了乙個概念,任何運動的物質都有波長了,把經典物理中原本不相干的波和質點聯絡在一起。
明白了德布羅意關係,我們從式λ=h/p可得到dλ=dxdph/p^2,帶入2式,可以得到:dxdλ=dxdph/p^2>=λ^2 dxdp>=(λp)^2/h=h^2/h=h
即:dxdp>=h
dxdp>=h 即為測不准關係的表示式。dx,dp 代表位置、動量測量的不確定度,h為蒲朗克常數。 其意義是,位置和動量測量的不確定度的乘積不小於蒲朗克常數。
從數學關係可以看出兩個部確定度成反比,即dx越小(代表位置測量越精確),dp就越大,反之亦然。想要確定測量乙個量,比如位置,就要求dx趨於零,那麼dp就會趨於無窮大。
對於理解測不准關係,你可以這樣形象的想象一下(注意,很不嚴謹,僅僅是幫助你想象)。要想測量乙個粒子的位置和動量,就必須將其限制在一定範圍內才可以測量。想象測量玻璃珠時要用兩個尺子將其夾住,然後才能確定其位置)。
想要精確測量粒子的位置,就要求尺子越小越好,和粒子靠得越近越好。但是由於任何粒子都是具有波動性的,當尺子間的距離小到一定程度時,粒子就很容易繞過尺子,從而變得無法測量了。
4樓:
從你的問題看來你因該很=不是物理專業的,那麼我可以和負責任地的告訴你沒有相關的專業知識要理解測不准關係恐怕是很困難的。想用通俗的方法說清楚如果證明的恐怕是不可能的。不過我就我所知道的盡量簡單的回答,希望能對你有所幫助。
測不准關係的簡單匯出:
我們知道,在實驗中波的波長是無法直接測量的,一般採用的是「拍」的方法。比如要想側量乙個震幅恆定,頻率為v1的波長,側可以去取一頻率已知的波長v2與之發生干涉,即形成乙個「拍」
從干涉的性質和對疊加波的數學分析(傅利葉變換)可以知道,要觀察到乙個拍,至少要需要1/dv 的時間 dv=|v1-v2| .即我們得到這樣的關係:
dt>=1/dv (1式) ,道理上也很好理解,想知道乙個波的波長至少應當觀察其乙個週期的時間 1/v1 1/v2 ,那麼兩個波干涉後最小的頻率(波峰波谷削弱處)因當是|v1-v2|,所以觀察乙個拍的最小時間應當是1/dv
設波速為u 則在dt時間所走過的路程為dx=udt,帶入上面的關係,則有:dx/du>=1/dv 又因為v=u/λ ,則dv=(u/λ^2)*dλ 所以便得到:
dxdλ>=λ^2 (2式)
我們同時應當知道量子力學的重要關係,德布羅意物質波關係式:
λ=h/p λ是波長,p是物體的動量,h是蒲朗克常數h=6.62*10^-34js
意義就是任何物體的波長(物質波)等於蒲朗克常數比該物體的動量。你可以算算自己跑步時的波長,是乙個很小的數。同時德布羅意關係也表達了乙個概念,任何運動的物質都有波長了,把經典物理中原本不相干的波和質點聯絡在一起。
明白了德布羅意關係,我們從式λ=h/p可得到dλ=dxdph/p^2,帶入2式,可以得到:dxdλ=dxdph/p^2>=λ^2 dxdp>=(λp)^2/h=h^2/h=h
即:dxdp>=h
dxdp>=h 即為測不准關係的表示式。dx,dp 代表位置、動量測量的不確定度,h為蒲朗克常數。 其意義是,位置和動量測量的不確定度的乘積不小於蒲朗克常數。
從數學關係可以看出兩個部確定度成反比,即dx越小(代表位置測量越精確),dp就越大,反之亦然。想要確定測量乙個量,比如位置,就要求dx趨於零,那麼dp就會趨於無窮大。
對於理解測不准關係,你可以這樣形象的想象一下(注意,很不嚴謹,僅僅是幫助你想象)。要想測量乙個粒子的位置和動量,就必須將其限制在一定範圍內才可以測量。想象測量玻璃珠時要用兩個尺子將其夾住,然後才能確定其位置)。
想要精確測量粒子的位置,就要求尺子越小越好,和粒子靠得越近越好。但是由於任何粒子都是具有波動性的,當尺子間的距離小到一定程度時,粒子就很容易繞過尺子,從而變得無法測量了。
5樓:匿名使用者
測量需要能量 但是 假如要測量微粒的能量 我們就需要考察其一點距離
需要測位置 就要看提取區域的能量分布
關鍵是量子能量太小 測量所需能量太大 導致測完以後的量子於之前的就很不同了
6樓:匿名使用者
是無法用實驗驗證的,因為它是量子力學的基本公設之一,科學理論總是這樣,由某幾個基本公設出發,通過數學推導出整個理論,再拿到實踐中檢驗,如果發現矛盾,就提出新的理論。量子力學有五條基本公設,你可以看周世勳著的量子力學教材,裡面有總結。
正如:無法證明槓桿原理中的 用乙個槓桿蹺起地球的試驗!
7樓:匿名使用者
定量描述物質量子特性的最初理論---量子力學誕生了,並且是以兩種不同的面孔---矩陣力學和波動力學接連出現的。2023年7月,海森伯在玻爾原子理論的基礎上,發現了將物理量(如位置、動量等)及其運算以一種新的形式和規則表述時,物質的量子特性,如原子譜線的頻率和強度可以被一致地說明,這是關於量子規律的一種奇妙想法。之後,玻恩和約丹進一步在數學上嚴格地表述了海森伯的思想,他們指出了海森伯所發現的用於表述物理量的新形式正是數學中的矩陣,而物理量之間的運算就是矩陣之間的運算。
同時,玻恩和約丹還發現了用於表達粒子位置和動量的矩陣之間滿足乙個普遍的不對易關係,即[p,q]=ih。基於這一表達量子本性的對易關係,玻恩、約丹和海森伯終於建立了乙個全新的量子理論體系---矩陣力學,這一理論只涉及測量結果,而並不涉及原子系統的量子狀態和測量過程。
8樓:匿名使用者
你想知道實驗現象和歷史,那有很多
但如果你想知道為什麼,沒有通俗的解釋
9樓:匿名使用者
量子力學是不能證明的 他是用來描述微觀粒子的 迄今為止 量子力學對於微觀粒子行為的預言計算都是正確的 尤其是在計算氫原子的光譜中 所以我們接受他 其實所有基本的物理定律都是不能證明的 很多定律在一段時間內有效
但隨著科技的進步會發現有缺陷 牛頓經典力學即是 總之
物理學的工作是根據自然現象找出規律 可不是數學的嚴密證明
10樓:
光有波長,所以用光去測量電子的運動就會產生偏差,而人只能用光去了解電子的運動狀態,所以不可能十分精確的知道乙個電子的位置,而且速度越精確,位置就越不精確,同樣,人們也不會知道乙個位置到底有什麼,一切都是不確定的!
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