人才网

为什么在量子力学中,知道一个粒子的位置就不知道其速度,知道其速度就不知道其位置

时间:2024-03-29 06:19:56 浏览量:38532

    量子力学中星号表示什么

    为什么在量子力学中,知道一个粒子的位置就不知道其速度,知道其速度就不知道其位置?

    这个是量子力学中著名的海森堡不确定原理,可以认为来自于粒子的波动性。

    在量子力学中,一个自由粒子可以写成一个平面波exp{i(Px Et)},里面动量P(质量x速度)和位置坐标x是等价的,因此量子力学可以采用两种相互对偶的表象,一种是坐标表象,另一种是动量表象,根据平面波的性质,二者可以直接做傅里叶变换。

    动量空间中的一个点,在坐标空间中就是一个分布在全坐标空间的波,即知道速度就不知道位置。同理,在坐标空间中的一个点,在动量空间中也是一个分布在全动量空间的波,即知道位置不知道速度,这是极端的情况。中间的情况,当这个平面波在动量空间中有一个范围分布时,在坐标空间也有一个范围分布,反之亦然,如图。

    由于平面波的P和x需要符合非对易关系,这就导致它们两个的分布范围乘积必然大于h/2,即普朗克常数的一半,这就是海森堡不确定原理的来源,详细的证明可参考任意一本物理系用的量子力学教材。

    量子力学中一维自由粒子的波函数中的exp啥意思?

    高等数学里的以e为底的指数函数.例:EXP{F(X)}是e的F(X)次方.

热门话题 更多