题目
关于不确定关系 Delta (p)_(x)Delta xgeqslant dfrac (pi )(2) , 有以下几种理解:(a) 粒子的动量不可能确定;(b) 粒子的坐标不可能确定;(c) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定;(d) 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. (a), (b).B. (c), (d).C. (a), (d).D. (b), (d).
关于不确定关系
, 有以下几种理解:
(a) 粒子的动量不可能确定;
(b) 粒子的坐标不可能确定;
(c) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定;
(d) 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. (a), (b).
B. (c), (d).
C. (a), (d).
D. (b), (d).
题目解答
答案
首先,我们逐一分析给出的几种理解,判断它们是否正确。
(a) 粒子的动量不可能确定;
这个理解是错误的。粒子的动量是可以确定的,只是确定的代价是坐标的不确定度会增大。不确定关系并不意味着粒子的动量或坐标是不可能测量的,而是意味着它们不能同时被准确地测量。
(b) 粒子的坐标不可能确定;
这个理解也是错误的。粒子的坐标也是可以确定的,只是确定的代价是动量的不确定度会增大。同样,不确定关系并不意味着粒子的坐标或动量是不可能测量的,而是意味着它们不能同时被准确地测量。
(c) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定;
这个理解是正确的。这正是不确定关系的物理意义,即对于一些物理量对,如动量和坐标,能量和时间等,我们不能同时准确地测量它们的值。这是由于量子本身具有波粒二象性和概率性造成的。
(d) 不确定关系不仅适用于电子和光子, 也适用于其他粒子.
这个理解也是正确的。不确定关系适用于所有具有波粒二象性的粒子,而不仅仅是电子和光子。事实上,任何物质都具有波粒二象性,只是在宏观尺度上波动性很难观察到。因此,不确定关系也适用于宏观物体,只是由于它们的质量很大,所以最小不确定度很小,可以忽略。
综上所述,本题的答案是B。
解析
步骤 1:分析理解 (a)
(a) 粒子的动量不可能确定。这个理解是错误的。粒子的动量是可以确定的,只是确定的代价是坐标的不确定度会增大。不确定关系并不意味着粒子的动量或坐标是不可能测量的,而是意味着它们不能同时被准确地测量。
步骤 2:分析理解 (b)
(b) 粒子的坐标不可能确定。这个理解也是错误的。粒子的坐标也是可以确定的,只是确定的代价是动量的不确定度会增大。同样,不确定关系并不意味着粒子的坐标或动量是不可能测量的,而是意味着它们不能同时被准确地测量。
步骤 3:分析理解 (c)
(c) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定。这个理解是正确的。这正是不确定关系的物理意义,即对于一些物理量对,如动量和坐标,能量和时间等,我们不能同时准确地测量它们的值。这是由于量子本身具有波粒二象性和概率性造成的。
步骤 4:分析理解 (d)
(d) 不确定关系不仅适用于电子和光子,也适用于其他粒子。这个理解也是正确的。不确定关系适用于所有具有波粒二象性的粒子,而不仅仅是电子和光子。事实上,任何物质都具有波粒二象性,只是在宏观尺度上波动性很难观察到。因此,不确定关系也适用于宏观物体,只是由于它们的质量很大,所以最小不确定度很小,可以忽略。
(a) 粒子的动量不可能确定。这个理解是错误的。粒子的动量是可以确定的,只是确定的代价是坐标的不确定度会增大。不确定关系并不意味着粒子的动量或坐标是不可能测量的,而是意味着它们不能同时被准确地测量。
步骤 2:分析理解 (b)
(b) 粒子的坐标不可能确定。这个理解也是错误的。粒子的坐标也是可以确定的,只是确定的代价是动量的不确定度会增大。同样,不确定关系并不意味着粒子的坐标或动量是不可能测量的,而是意味着它们不能同时被准确地测量。
步骤 3:分析理解 (c)
(c) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定。这个理解是正确的。这正是不确定关系的物理意义,即对于一些物理量对,如动量和坐标,能量和时间等,我们不能同时准确地测量它们的值。这是由于量子本身具有波粒二象性和概率性造成的。
步骤 4:分析理解 (d)
(d) 不确定关系不仅适用于电子和光子,也适用于其他粒子。这个理解也是正确的。不确定关系适用于所有具有波粒二象性的粒子,而不仅仅是电子和光子。事实上,任何物质都具有波粒二象性,只是在宏观尺度上波动性很难观察到。因此,不确定关系也适用于宏观物体,只是由于它们的质量很大,所以最小不确定度很小,可以忽略。