海森堡不确定性原理计算器

海森堡不确定性计算器基于不确定性原理计算 Δx·Δp 与 ΔE·Δt 的最小值,下界可选 ℏ/2、ℏ 或 h。

984.3K 次使用 最近更新 · 2026-05-12 本地运行 · 零上传
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如何使用 海森堡不确定性计算器

海森堡不确定性计算器 在已知 Δx、Δp、ΔE、Δt 之一时,给出共轭量的最小值。

  1. 选择共轭对 - 位置-动量(Δx、Δp)或能量-时间(ΔE、Δt)。
  2. 选择下界 - ℏ/2、ℏ 或 h。
  3. 输入已知不确定度 - 工具直接给出另一个量的最小值。

公式与原理 - 海森堡不确定性计算器

海森堡不确定性计算器 使用三种常见形式之一:

Δx · Δp ≥ ℏ / 2       (严格下界,高斯)
Δx · Δp ≥ ℏ            (常见教材形式)
Δx · Δp ≥ h            (量级估算形式)
ΔE · Δt ≥ ℏ / 2        (能量-时间形式)
符号含义
Δx位置不确定度(m)
Δp动量不确定度(kg·m/s)
ΔE能量不确定度(J)
Δt时间不确定度(s)
约化普朗克常数

假设与限制

位置-动量形式源自对易关系 [x, p] = iℏ;能量-时间形式中时间是参数而非算符,主要用于谱线宽度等估算。

应用场景 - 海森堡不确定性计算器

海森堡不确定性计算器 适合量子力学的快速估算:

  • 粒子局域化 - 估算 1D 阱中粒子的最小动能。
  • 谱线宽度 - 由激发态寿命 Δt 估算谱线能量宽度 ΔE。
  • 量子光学 - 估算相干态的相位-粒子数不确定度。
  • 教学演示 - 展示经典轨迹在小尺度失效的根源。

需要完整动力学时请求解薛定谔方程;本工具给出的是饱和下界。

关于海森堡不确定性原理计算器的常见问题

海森堡不确定性计算器精度如何?

工具使用 CODATA 公布的常数与所选下界(ℏ/2、ℏ、h),结果是量子力学的基本下界而非测量误差。

什么场景适合使用海森堡不确定性计算器?

估算量子势阱中粒子的最小动能、谱线宽度对应的寿命,以及量子力学习题,都可使用海森堡不确定性计算器。

为什么提供三种下界?

教材定义不同:高斯态严格下界为 ℏ/2;许多推导采用 ℏ;数量级估算常用 h。

我的数据会被存储吗?

不会。所有计算都在本地浏览器中完成,不会上传到服务器。