5　不确定关系

1电子的运动受波动性的支配,对氢原子的核外电子,下列说法正确的是(　　).

A.电子绕核运动的"轨道"其实是没有意义的

B.电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置

C.电子绕核运动时电子边运动边振动

D.电子在核外的位置是不确定的

解析:电子的位置和动量是不能同时被确定的,这就决定了不能用"轨道"的观点来描述电子的运动,电子的运动特征不能像宏观物体的运动那样通过轨道来描述,而是只能通过概率波作统计性的描述.

答案:ABD

2质量为m=6.64×10-27 kg的α粒子通过宽度为a=0.1 mm的狭缝后,其速度的不确定量约为多少?若其速度v=3×107 m/s,它能否看成经典粒子?

解析:α粒子位置不确定量Δx=a,由不确定性关系ΔxΔpx≥h/4π及Δpx=mΔv,得Δv≥h/4πmΔx=(6"." 626×10^("-" 34))/(4π×6"." 64×10^("-" 27)×10^("-" 4) ) m/s≈8×10-5 m/s,因Δv/v=2.67×10-12≪1,故能当作经典粒子处理.

答案:8×10-5　能

3电子的质量为me=9.0×10-31 kg,测定其速度的不确定量为2×10-6 m/s.求其位置的不确定量.(h/4π=5"." 3×10^("-" 35) " " J"·" s)

解析:由不确定性关系ΔxΔpx≥h/4π;Δpx=mΔv知Δx≥h/(4πm_e "·" Δv)=(5"." 3×10^("-" 35))/(9"." 0×10^("-" 31)×2×10^("-" 6) ) m=29.4 m.

答案:见解析

4在单缝衍射实验中,若单缝宽度是1.0×10-9 m,那么光子经过单缝发生衍射,动量不确定量是多少?

解析:单缝宽度是光子经过狭缝的不确定量,即Δx=1.0×10-9 m,由ΔxΔpx≥h/4π

　　解得Δpx≥0.53×10-25 kg·m/s.

答案:见解析