密度 屏 图2电了强度分布 通过单个小孔的电子束在与小孔正对的位置上呈现出最大的分布; 是一束粒子束应该表现的方式 双狭缝 A 乜子束 两缝都开只开启一 启时观察缝时观察 到的图到的图 图3实际观察到的电子强度分布 法国著名数学家和工程师傅立叶在19世纪就指出,一个随时间变化的过程可以分解为许 多随时间周期性地变化地过程的叠加;数学上这叫做傅立叶分解。比如时间延续△t的这样 个脉冲,就可以用频率范围为1/△t的一组随时间周期变化的三角函数来叠加得到(换句 话说,可以用频率范围为1/△t的一组波来叠加得到)。同样,空间范围延续△x的一个“峰 也可以用波数(等于波长的倒数)范围为1/△x的波叠加得到。按德布罗意关系,波数相对 于粒子的动量。所以如果说,找到粒子的几率集中在一个范围为空间尺度是△x的区间中, 这等于说,粒子空间坐标的范围是在尺度为△x的区间里面,于是这个粒子的动量便是在范 围h/△x里面。粒子空间坐标的范围越小,动量的范围便越大。德国物理学家海森堡从这个 分析得出一个结论:在量子力学中,粒子的坐标愈加确定,它的动量便愈加不确定,反过来 动量愈加确定,坐标便愈加不确定,他用一个公式来表述 h 这里的h就是前面说过的普朗克常数,△x是粒子坐标的不确定范围,△p是动量的不确定 范围,人们把这个关系式叫做海森堡测不准关系。一个作实验的例子是:有一束平均速度为 v(平均动量为p=mv,m是粒子的质量)的粒子通过一个宽度为△x的缝,△x表示了对粒子位 置的确定度;可是由于波动性,这束粒子通过狭缝会发生衍射,它从缝中出来的方向要散开 狭缝愈窄,散开愈大。按德布罗意关系,这个散开表示它的动量不确定。如果做点具体的计5 法国著名数学家和工程师傅立叶在 19 世纪就指出,一个随时间变化的过程可以分解为许 多随时间周期性地变化地过程的叠加;数学上这叫做傅立叶分解。比如时间延续△t 的这样 一个脉冲,就可以用频率范围为 1/△t 的一组随时间周期变化的三角函数来叠加得到(换句 话说,可以用频率范围为 1/△t 的一组波来叠加得到)。同样,空间范围延续△x 的一个“峰” 也可以用波数(等于波长的倒数)范围为 1/△x 的波叠加得到。按德布罗意关系,波数相对 于粒子的动量。所以如果说,找到粒子的几率集中在一个范围为空间尺度是△x 的区间中, 这等于说,粒子空间坐标的范围是在尺度为△x 的区间里面,于是这个粒子的动量便是在范 围 h/△x 里面。粒子空间坐标的范围越小,动量的范围便越大。德国物理学家海森堡从这个 分析得出一个结论:在量子力学中,粒子的坐标愈加确定,它的动量便愈加不确定,反过来 动量愈加确定,坐标便愈加不确定,他用一个公式来表述: 2 h xp ; 这里的 h 就是前面说过的普朗克常数,△x 是粒子坐标的不确定范围,△p 是动量的不确定 范围,人们把这个关系式叫做海森堡测不准关系。一个作实验的例子是:有一束平均速度为 v(平均动量为 p=mv,m 是粒子的质量)的粒子通过一个宽度为△x 的缝,△x 表示了对粒子位 置的确定度;可是由于波动性,这束粒子通过狭缝会发生衍射,它从缝中出来的方向要散开, 狭缝愈窄,散开愈大。按德布罗意关系,这个散开表示它的动量不确定。如果做点具体的计