不确定关系(uncertainty relation)
 


海森伯

海森伯(W.K.Heisenberg1901--1976)德国理论物理学家。

    他在1925年为量子力学的创立作出了最早的贡献,于26岁时提出的不确定关系和物质波的概率解释,奠定了量子力学的基础。为此,他于1932年获诺贝尔物理学奖。

海森伯不确定关系(1927年):

    对于微观粒子不能同时用确定的位置和确定的动量来描述。

(经典力学中,物体位置、动量确定后,物体以后的运动位置就可确定。)


    不确定关系是
物质的波粒二象性引起的。我们以电子的单缝衍射实验为例来说明不确定关系。
 

    电子通过狭缝后,假设全部散布在中央亮纹的范围内。衍射角 q1 、缝宽 a 和入射波波长 l 间满足
                   a sinq1 = l
    狭缝处的电子的
               x 坐标不确定范围:Dx a
               x 方向动量的不确定范围,可由电子能到达屏上的位置来估算:Dpx p sin q1

           

得                

即对坐标 x 测量得越精确(Dx 越小),动量不确定性 Dpx 就越大。把其余亮纹也考虑在内,有

                 

  海森伯 1927 年由量子力学导出严格的不确定关系为:

                                  (能量和时间的不确定关系)