海森堡不确定性
海森堡不确定性计算器求位置与动量不确定度乘积的下限 Δx·Δp≥ħ/2,适合量子力学原理演示与测量极限讨论。
Δx·Δp ≥ ħ / 2
Compute the lower bound of the position-momentum uncertainty product Δx·Δp ≥ ħ/2, for quantum-mechanics principle demos and measurement-limit discussions.
📐 工作原理与说明
海森堡不确定性原理:Δx × Δp 不低于 ħ ÷ 2,其中约化普朗克常数 ħ = h ÷ 2π = 1.0546 × 10⁻³⁴ J·s;等价形式为 ΔE × Δt 不低于 ħ ÷ 2(能量与时间);以电子为例,若位置不确定度为 1 × 10⁻¹⁰ m,则动量不确定度不低于 5.27 × 10⁻²⁵ kg·m/s、速度不确定度约 5.8 × 10⁵ m/s;一个量的不确定度越小,另一个量的下限越大,构成测量极限。
📌 计算说明
- Δx·Δp ≥ ħ/2。
- ħ = h/(2π)。
📚 深度解析:海森堡不确定关系
💡 常见使用场景
- 位置-动量不确定下限。
- 量子极限分辨率估算。
- 陷阱粒子动量展宽。
位置不确定 0.1nm
Δp≥ħ/(2Δx)=1.0546e-34/(2×1e-10)=5.27e-25 kg·m/s。
约束到 1pm
Δp 增大 100 倍=5.27e-23,位置越准动量越不确定。
❓ 常见问题(FAQ)
- 能同时精确测吗?
- 不能;Δx·Δp≥ħ/2 是内禀极限,非仪器精度问题。
- 与能量-时间关系
- 同为不确定关系,但变量不同(位置-动量 vs 能量-时间)。