【精品】高三物理 第二十一章 电子论初步 五、不确定关系(备课资料)

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1、《鼎尖教案》您的教学首选！欢迎您下载使用！！●备课资料一、海森伯生平简介海森伯，W.K.(WernerKarlHeisenberg1907~1976)德国理论物理学家，量子力学第一种有效形式（矩阵力学）的创建者.1901年12月5日生于维尔兹堡，出身于一位教古希腊语言的中学教师家庭，从小就受到家庭在古代文学方面的熏陶.1920年中学毕业，进慕尼黑大学学习理论物理学，他在慕尼黑大学时，在索末菲（Summerfield）指导下学习理论物理学.1923年在那里获得哲学博士学位.然后，他到哥廷根大学深造，成为玻恩教授和希尔伯特教授

2、的学生，备受玻恩教授赏识.据玻恩回忆：“海森伯是我所能想象的最敏锐和最有能力的合作者”，“要跟上年青人，这对我一个上了年纪的人来说是很困难的”.1924年，海森伯开始在哥廷根大学讲课.两年后成为哥本哈根大学的讲师.在那里，由洛克菲勒基金发给薪水，在N.玻尔的指导下进行研究.1927年，年仅26岁的海森伯回到德国担任莱比锡大学的理论物理学教授，一直到1941年，1941年至1945年间，他在德国柏林大学担任物理学教授兼任凯泽·威廉（Kais-Wilhelm)物理学研究所所长.1946年他再度到哥廷根大学担任物理学教授并兼任哥

3、廷根的普朗克物理学研究所所长，一直到1958年.在此期间，1955年至1956年还兼任圣安德勒斯大学（Gifford)讲座讲师，1955年成为英国皇家学会会员.1958年至1970年，在德国慕尼黑担任物理学与天体物理学的普朗克研究所所长兼慕尼黑大学教授.1970年以后成为上述研究所的荣誉退休所长.1932年度的诺贝尔物理学奖于1933年授予海森伯，因为他创立了量子力学（矩阵力学）.它导致了氢的同素异形形式的发现.此外，他还获得许多其他方面的奖励.1976年2月1日海森伯教授与世长辞，终年75岁.二、科学成就海森伯在物理学中

4、的主要成就是和别的学者一起创立了量子力学，发现了测不准原理，第一个提出基本粒子中的同位旋概念.海森伯于1925年7月在德国《物理学杂志》上发表第一篇关于矩阵力学的论文，题目是《关于运动学和动力学的量子力学解释》.海森伯认为量子力学的问题不能直接用不可观测的轨道来表述，应该采用跃迁几率这类可以观测的量来描述.接着，海森伯就和玻恩、约尔丹（1902~）一起进行研究，创立了量子力学的一种表达方式—矩阵力学.1927年海森伯首先提出了测不准原理，他在《原子核物理学》一书中提出：“有两个参数：微观粒子的位置和速度，可以确定该微观粒子

5、的运动.不过，任何时候也不可能同时准确地了解这两个参数.任何时候也不可能同时了解：微观粒子处于何处，以多大的速度和向哪个方向运动.如果进行实验测量，如精确地测定粒子在特定时刻所处的位置，那么运动即遭到破坏，以致以后不可能重新找到该粒子.反之，如果精确地测出它的速度，那么它的位置图象就完全模糊不清.”后来海森堡还提出，不但坐标和动量，而且方位角和角动量、能量和时间等也都是成对的测不准量.为了表彰他在科学上的重大贡献——建立量子力学，海森伯获得1932年诺贝尔物理学奖，并获得马克斯·普朗克奖章.海森伯从1930年起作了长期而系

6、统的理论和实验研究，证实了中子和中子、质子和质子、质子和中子之间的相互作用力都是相同的，是一种特殊的核力.从这个事实出发，海森伯认为质子和中子实际上是同一种粒子的两种量子状态，只是内部坐标不同，这种内部坐标被称为同位旋.此外，海森伯还对高能粒子的碰撞作用进行过理论研究，创立了S矩阵理论.在铁磁体理论的研究方面，海森伯也做出了一定的贡献.三、趣闻轶事有问题请您反馈邮箱HHBEIKAO@163.COM《鼎尖教案》您的教学首选！欢迎您下载使用！！1.走进物理学世界海森伯有一个幸福和安宁的童年，他最早的回忆，是维尔茨堡高地的学校五

7、彩缤纷的窗玻璃所展现给他的一个五光十色的世界.他在11岁时，曾因在欢迎摄政王路德维希（Ludwig，即后来的国王路德维希三世）访问马克西米利安高级文科中学时背诵了他母亲所写的一首小诗，而获得路德维希赠给他的一副刻有王冠的纯金饰物.家庭和生活圈子对他的熏陶不只是古典文学，还有古典音乐.他在十三四岁时，已能准确无误地看谱演奏钢琴，参加室内音乐的演奏，以至于考虑是否应该做一个音乐家，可是在那个时候，他的兴趣和未来的生活道路已经基本上确定了.海森伯8岁时，他的家庭从维尔茨堡迁到了慕尼黑，这里虽然看不到故乡维尔茨堡那令人陶醉神往的山

8、川河流和森林，却是他有声有色的物理学生涯的真正故乡和出发点.学校的功课对他算不了什么，所以他有足够的时间按照自己的计划忙个不停.他曾和哥哥一道做了一只有0.75米长的大型军舰模型，上面装有自己制作的小炮，真的可以射击，并且是用电来触发的.在这个时期，海森伯已经深深地被自然科学特别是数学和物理学吸引住了.