题目
关于不确定关系ΔxΔp x ≥h有以下几种理解: (1)粒子的动量不可能确定,但坐标可以被确定. (2)粒子的坐标不可能确定,但动量可以被确定. (3)粒子的动量和坐标不可能同时确定. (4)不确定关系不仅适用于电子和光子,也适用于其他粒子.其中正确的是( ).A. (1)、(2)B. (2)、(4)C. (3)、(4)D. (4)、(1)
关于不确定关系ΔxΔp x ≥h有以下几种理解: (1)粒子的动量不可能确定,但坐标可以被确定. (2)粒子的坐标不可能确定,但动量可以被确定. (3)粒子的动量和坐标不可能同时确定. (4)不确定关系不仅适用于电子和光子,也适用于其他粒子.其中正确的是( ).
A. (1)、(2)
B. (2)、(4)
C. (3)、(4)
D. (4)、(1)
题目解答
答案
C. (3)、(4)
解析
考查要点:本题主要考查对海森堡不确定关系的理解,特别是其适用范围和物理意义。
解题核心思路:
- 明确不确定关系的物理含义:不确定关系 $\Delta x \Delta p_x \geq \frac{h}{4\pi}$ 表示粒子的位置和动量的不确定量不能同时无限小,但并非完全不能确定。
- 区分“不能同时精确确定”与“完全不能确定”:不确定关系强调精度限制,而非绝对无法测量。
- 判断适用范围:不确定关系是普适的,适用于所有微观粒子。
破题关键点:
- 否定绝对化表述:若选项中出现“完全不能确定”(如(1)(2)),需直接排除。
- 确认普适性:不确定关系并非仅适用于电子、光子(如(4)正确)。
选项分析
(1) 粒子的动量不可能确定,但坐标可以被确定
- 错误。不确定关系仅说明动量和坐标的不确定量乘积有下限,并非完全无法确定。例如,若坐标确定得较准($\Delta x$ 较小),则动量的不确定量 $\Delta p_x$ 必然较大,但动量仍可有一定精度。
(2) 粒子的坐标不可能确定,但动量可以被确定
- 错误。同理,坐标和动量的确定性是相互制约的,但不存在绝对无法确定的情况。
(3) 粒子的动量和坐标不可能同时确定
- 正确。不确定关系表明,若试图精确确定坐标($\Delta x \to 0$),则动量的不确定量 $\Delta p_x$ 必然趋于无穷大,反之亦然。因此,两者无法同时被精确确定。
(4) 不确定关系不仅适用于电子和光子,也适用于其他粒子
- 正确。不确定关系是量子力学的基本原理,适用于所有微观粒子,与粒子类型无关。