题目
由于微观粒子具有波粒二象性,在量子力学中,用_来描述微观粒子状态 A. 动量B. 能量C. 波函数D. 位置矢量
由于微观粒子具有波粒二象性,在量子力学中,用_来描述微观粒子状态
- A. 动量
- B. 能量
- C. 波函数
- D. 位置矢量
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查对量子力学基本概念的理解,特别是波粒二象性与微观粒子状态描述方法的关系。
解题核心思路:
微观粒子的状态无法用经典力学中的确定性参数(如动量、能量、位置)直接描述,而需要引入波函数这一核心概念。波函数包含粒子状态的全部信息,通过它可计算概率分布等关键性质。
破题关键点:
明确波函数在量子力学中的角色——它是描述微观粒子状态的数学工具,而非经典物理量的简单延续。
在量子力学中,微观粒子(如电子、光子)具有波粒二象性,既表现出波动性(如干涉、衍射)又保留粒子性(如碰撞、能量吸收)。由于其状态具有概率性和不确定性,经典物理中的动量、能量、位置等参数无法完整描述其行为。
波函数(通常用符号$\psi(x,t)$表示)是量子力学中描述微观粒子状态的核心概念。它满足薛定谔方程,通过波函数的模平方$|\psi(x,t)|^2$可得到粒子在某时刻出现在某位置的概率密度。此外,波函数还关联着粒子的动量、能量等物理量(通过算符作用)。因此,波函数是唯一能全面反映微观粒子状态的描述工具。
选项分析:
- A. 动量、B. 能量、D. 位置矢量均为经典物理量,仅能通过波函数间接求得其可能取值或概率分布,无法直接描述状态。
- C. 波函数是唯一正确答案。