关于测不准关系

《大学物理》刊登了“测不准关系的意义(上)”一文[1],其主要论点是:只承认测不准关系[2,3]中的Δx和ΔP.是系综的均方差,而否定海森伯对(1)式的解释[4]:同时对同一粒子测量x和Px时的“精确度”(δx)’和(ΔPx)’也满足(1)式,即并建议教科书中只介绍(1)式,不要介绍(2)式.为行文方便,后面将称(2)式为海森伯关系而仍称(1)式为测不准关系.文[1]的主要论据是:1.关系式(2)不能从量子力学的基本假设[1]推导出来,因此(2)式必定包含着证据不足的“额外”假设.2.作者认为,海森伯用来证明(2)式的γ射线望远镜实验只测量了电子的位置,而来测量其动量.…     

测不准关系的意义(上)

从海森伯提出量子力学的测不准关系式以来的半个多世纪里,对于它的解释一直进行着原则性的争论。除了哲学观点上的分歧外,对于测不准关系的物理涵义,也存在着各种不同的理解。近十多年来,认为玻尔、海森伯等的传统解释大有问题的看法,逐渐取得了广泛的承认。[1]最近,文献[2]总结了测不准关系的各种导出方法和应用的例子,但对于一些互不协调的解释未作仔细分析,并且存在着一些值得商榷的提法。本文进一步讨论测不准关系的物理内容,试图将其中建立在量子力学原理基础之上又已被实验证实的结论,同那些根据不足又常被误认为普遍原理的成分区分开…     

测不准关系(下)

三、时间-能量测不准关系 时间-能量测不准关系也是极为常用的一个关系式,但共含义常常被人误解。 在非相对论情况下,时间t只是一个参量,并不是属于某一特定体系的力学量,所以不能套用前面给出的测不准关系的严格证明方法。而且 中的△x及△px都是指同一时刻的情况。如果,把x或px之一换为时间t,试问:“同一时刻”的△t代表什么意思?这是很不确切的。此外,如果要套用前面严格的证明方法,必须计算[H,t]。 有人作如下计算:这是不妥当的。H是体系的哈密顿量。例如对于处于势场U(x)中的粒子,H=-　　　2+U(x)决不可以随便说H=　　　　,这种说法…     

测不准关系的证明

采用一种新方法对量子力学中两力学量间测不准关系作了重新证明 ,所得结果更合理更具普遍意义 ;对时间与能量间测不准关系介绍了一种简明扼要的证明方法     

谈谈测不准关系

 自1927年海森伯首先提出测不准关系,经历了大半个世纪,对它的解释一直有争论。近30年来才逐渐取得一致,使之成为量子力学的重要内容。量子力学是现代物理学的理论支柱之一,被广泛地应用于化学、生物学、电子学及高新技术等许多领域。在大学物理中讲授测不准关系等量子力学初步知识,对帮助学生认识和分析微观粒子运动规律是很有必要的。     

论时间-能量测不准关系的意义

粒子的直角坐标及其动量之间的,通常的测不准关系提出之后不久,很快就出现了下列问题,即时间与能量的类似关系的存在及其意义.海森伯按特殊相对论的观点,认为(2)式是(1)式中三个关系的自然推广.关于时间一能量测不准关系问题的讨论,我们可以,例如,从Carruthers&Nieto(1968)的文章中找到. 关系式(2)不能用与关系式(1)同样的方式从量子力学的理论体系中导出,它的解释与关系式(1)的通常的解释也不大相同. 首先,与坐标x、y、z不同,时间t并不是与表征粒子的一个可观测量相联系的算符,而是一个普适的参量.其次,能量也不是通常意义下与时间变量t正…     

测不准关系的思考实验

根据海森伯的测不准关系,同时准确地测量电磁波中电场E和磁场H是不可能的[1].现将证明此事的思考实验叙述如下. 如图一.把电容为C的平行板电容器和电感为L的螺线管互相垂直地安装成LC回路,投射. 图一是螺线管L的轴或平行板电容器C’的极板分别平行或垂直于投射偏振光的磁场H以及电场E的立体配置图.H　E以频率为ω的偏振光。使入射偏振光的电场E垂直于的极板,磁场H平行于L的轴.当LC回路对入射偏振光发生共振吸收时,也就是说,当满足关系ω=1/　时,在回路中产生突变电流I,这时在回路中储存的能量为其中Q是C的极板上的电荷;υ’,υ分别…     

光学课中的测不准原理

本文以《量子力学》中的测不准原理为主干,将光学教学中的有关内容汇集起来,从而看到:光子作为一种基本粒子,它的行为是符合测不准原理的。 一、原理的内容 测不准原理指出,不论测量仪器的精确度多高,我们认识任意一个物理体系的精确度也要受到限制。若x、y是描述粒子的、量纲乘积为[焦耳·秒]的共轭物理量,那么,这两个量(或是在某方向上的分量)可测精度的乘积绝不会小于普朗克常数 h=6. 626 × 10-34焦耳·秒,即例如,动量和位移、能量和时间、角量和角动量等等,都是一对这样的共轭物理量。式中的符号“≥”表示两个不准确量的乘积绝不会小…     

科学讨论与海森伯的测不准原理

通过对物理学有关史实的分析,论证了科学讨论在海森伯成才过程和测不准原理创建过程中所起的重要、关键作用,科学讨论是培养创造性人才和进行科技创新活动的有效途径。     

基于测不准原理的氢原子基态能量分析

基于测不准原理的基本观点,研究了氢原子的基态能量.结果表明,在测不准原理下所得到的氢原子基态能量与氢原子的狄拉克理论精细结构基态能量符合得非常好,研究结果对人们进一步认识氢原子的内部结构具有重要的意义.     

广义测不准关系与三维BTZ黑洞熵

通过应用在量子引力中,由广义测不准关系得出的新的态密度方程,研究三维BTZ背景下黑洞的熵.当取广义测不准关系中引入的,具有Planck量级与空间维数有关的常数λ为特定值时,得到BTZ黑洞Bekenstein-Hawking 熵和修正项.由于利用新的态密度方程,在计算中不存在用brick-wall模型计算黑洞熵时出现的发散项和小质量近似.所得结论,从量子统计力学角度给出了黑洞Bekenstein-Hawking 熵的修正值,使人们对黑洞熵的修正值有更深入的认识. 关键词： 广义测不准关系 量子统计 BTZ黑洞熵     

测不准关系的模拟实验研究

一、引言测不准关系是近代物理学中一个基本原理。它表明,同时确定微观粒子的位置和动量,其精度有一个原则上的限制,而分别确定动量和位置的精度,从理论上讲是没有限制的。这一原理不仅在量子物理学(量子电动力学,量子光学等)得到证实和广泛应用。在其他领域,如无线电信号和光学信号的分析中,亦有与其相比拟的形式。对于     

测不准关系(上)

一、测不准关系的引出 大家知道,玻恩(M·Born)对波函数的统计诠释,实质上是将物质的粒子──波动两重性统一到“几率波”的概念上。在这概念中,经典波动的概念只是部分地被子保留下来(主要是波的相干叠加性),而一部分概念则被抛弃。例如,几率波并不是什么实在的物理量在三维空间中的波动,而一般说来是多维位形空间中的几率波。此外,它与经典波的突出差别之一在于 与 (C为常数)描述的是粒子的同一个状态,而对经典波,两者则代表不同的波动状态。正是由于这个差别,几率波有“归一化”的概念,而经典波则根本谈不上什么 “归一化”。 同样,经…     

测不准关系和最小不确定态

利用力学量算符的厄密性和希尔伯特状态矢量模的非负性，重新给出了关于测不准关系的数 学证明.简单的证明过程不仅揭示了测不准关系某些经常被忽视的特征，而且还可以直接给 出最小不确定态的充要条件.在此基础上，我们提出了对易子为非零常数的任意一对力学量 的最小不确定态问题，并且采用玻色型产生和湮没算符给出了它们的压缩态的明显表达式. 关键词： 海森堡测不准原理 最小不确定态 压缩态     

国内研究生入学量子力学考题选析(下)

二、涉及面较广、灵活性较大、综合性较强的题目 [题8]根据光速C有限及能量和时间的测不准关系估计正负电子对能发生湮没的最长距离. 解:由能量和时间的测不准关系,测量一个物理系统的能量使其误差在E范围内至少要求在的时间内进行测量才是可观测的.若能量为E的粒子其生存时间就不能被观测即虚粒子.正负电子通过交换虚光子而相互作用其传播速度c有限,又虚光子的生存时间为因此它可以通过的最大距离正负电子对的湮没过程为湮没后电子的能量转化为实光子. 所以为正负电子对能发生湮没的最长距离、代人数字后可算出 [题9]计算两两之间具有“…     

Kerr 时空黑洞熵和测不准关系

通过应用在量子引力中、由广义测不准关系得出的新的态密度方程,直接求解轴对称Kerr黑洞背景下Bose场和Fermi场的配分函数.然后,在黑洞视界附近计算黑洞背景下Bose场和Fermi场的熵.在所得结论中不存在用brick wall模型计算黑洞熵时出现的发散项,也不存在紫外因子.得到黑洞熵与视界面积成正比的结论.     

试论量子力学中的测不准关系

试论量子力学中的测不准关系①吴洪李训贵（集美航海学院基础部福建厦门３６１０２１）（广州师范学院物理系广州５１０４００）量子论和相对论是现代物理学的两大支柱。特别是量子论的建立，揭示了微观世界物质运动的基本规律，对现代科学技术的发展提供了强有力的理论武...     

熵测不准关系与光场的熵压缩

用熵作为光场量子涨落的量度,根据熵测不准关系,建立了熵压缩的概念,具体研究了光场与原子相互作用时的熵压缩,结果显示,熵压缩实现了对光场压缩效应的高灵敏量度。     

与量子光场相互作用的运动原子的熵压缩

运用量子信息熵理论,研究了与量子光场相互作用的二能级运动原子的熵压缩,讨论了原子运动和场模结构对原子熵压缩的影响,并且比较了分别从基于信息熵测不准关系和海森伯测不准关系出发得出的结果,表明原子的运动导致了原子熵压缩的周期性演化;随着场模结构参量的增大,熵压缩的演化周期缩短,压缩时间延长;选择适当的系统参量,运动原子能够呈现长时间的持续熵压缩效应。当原子反转为零时,基于海伯堡测不准关系的方差压缩定义不再有效,而熵压缩实现了对原子压缩效应的高灵敏量度。     

用干涉法测原子发光持续时间

用干涉方法测量原子发光的持续时间.用钠光进行的牛顿环与等厚干涉实验,主要方法是用显微镜观察分辨干涉区域的边界并测出边界的条纹数的坐标值,在多次取值后计算出平均的结果,该结果与用能量和时间的测不准关系计算得到的结果对比,数量级同为10-10s.在普通实验室进行这项实验,扩展普通物理实验教学的内函。