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态叠加与测不准原理
态叠加与测不准原理
量子力学的几大假设：
波函数，物质波概率波
态叠加，测不准原理
薛定谔方程
力学量，算符
全同粒子交换对称
经典波的叠加性：干涉和衍射
1. 若 是粒子的可能状态，则粒子也可处在它们的线性迭加态
2.当体系处于 态时，发现体系处于 态的几率是 ，
前提，归一化波函数：
态叠加导致单次测量结果不可靠
概率波叠加：
一、态叠加
最简单的态叠加：空间波包（多态） 光的偏振，自旋过滤，电子双缝干涉（二态）
两个垂直偏振方向的偏振态的线性叠加
复线性叠加，圆偏振或椭圆偏振，实线性叠加，线偏振
部分处于x态，
部分处于y态
x
y
Y’
X’
或者，部分处于x’态，部分处于y’态
双缝干涉（二态）：
点源处标记为s，屏幕x，从s出发到达x有两条路，标记为两个态
总的波函数
只开A缝时电子出现的概率密度
只开B缝时电子出现的概率密度
两缝同时打开时还有干涉项，正是产生双缝干涉的原因
干涉！！
光的偏振（二态）：
一堆光子，50%光子处于x偏振，50%处于y偏振，
一个光子，50%几率x偏振，50%几率y偏振，
二者描述的是否同一件事情，并说明理由。
前者几率的相干叠加，后者几率幅的非相干叠加
前者有固定偏振方向（量子纯态），后者非偏振态（混合态）
电子双缝衍射
等概率幅的相干叠加，波粒二相
声波：既1又2，相干叠加
波的相干叠加，但是没有概率的概念
子弹的双缝干涉
等概率的非相干叠加，没有波的概念
子弹穿过双缝：非1即2，概率叠加
子弹和电子有区别吗？
真实的子弹双缝衍射
物质波，有相干效应，但是波长太小，仪器无法分辨
即便可以分辨，相干也非常微弱，容易被破坏（观察）
尺寸的差别
测量电子究竟通过哪一个缝
观测破坏相干性，变成概率叠加
减弱观测，双缝不可分辨，相干叠加
既能分辨双缝，又不破坏相干，不可能！

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