师：今天我们来讲高二粤教版物理选择性必修三第四章第五节不确定关系。在经典物理学中，能用质点的位移、位置和动量精确描述物体运动。而且若知道质点加速度，还能预言其在以后任意时刻的位置、速度或动量，进而描述运动轨迹。比如，一个小球从空中静止释放，经 t 秒后，我们就能精确算出小球到达的位置及速度或动量。
那在微观世界中，如果已知一物体的初始位置和初始速度，是否也能同时准确确定以后任意时刻的位置和速度或动量呢？我们来看个熟悉的实验，当光通过细缝后，若光子是经典粒子，在屏上的落点应在缝的投影之内。当细缝不断缩小，光子在屏上的落点还在缝的投影之内吗？
这是个可调节细缝的装置。实验中，我们看到细缝缩小过程，光斑由一个点变成明暗相间的条纹，且条纹宽度随细缝间距缩小而变宽。按习惯理解，光经过细缝，应在光屏上有个细细的光斑投影。同学们，从实验可知，当细缝足够小时，光不沿直线传播，而是绕过原来传播方向，形成中间特别明亮的明暗相间的衍射图样。那从光的单缝衍射实验结果，我们能得出什么结论呢？光能绕过细缝，说明微观粒子的运动不遵循牛顿运动定律。那么微观粒子在微观世界究竟遵循什么规律呢？我们接着以光的单缝衍射实验继续分析。
一个光子通过狭缝瞬间，它从挡板左侧哪个准确位置进入狭缝呢？也就是说，光子通过狭缝瞬间，其坐标 x 是多少呢？答案是完全不确定的。坐标 x 位置不确定的范围有多大呢？这个范围我们用 Δx 表示，可用缝宽 a 来替代，即位置不确定范围取决于缝宽 a，也就是 Δx 。若细缝缝宽缩小，光子进入细缝位置的不确定范围 Δx 就会越来越小，即光子进入细缝的位置越来越精确。大部分粒子通过狭缝后打在狭缝投影之外的位置，说明狭缝后 x 方向含有动量，x 方向的动量会随缝宽变化而变化，也是个不确定量。缝宽越大，说明缝后 x 方向动量越不确定。动量不确定范围 Δp 可以用亮纹宽度来表示，亮纹越宽，说明动量变化范围越大。
我们再来找 x 位置不确定范围 Δx 与动量不确定范围 Δp 的关系。若减小细缝宽度，位置不确定量 Δx 会越来越小，但中央亮纹变宽，所以 x 方向动量不确定量 Δp 会变大。由此得出结论，微观粒子的坐标测得越准确，即 Δx 趋向于零，动量就越不确定，Δp 趋向无穷，也就是在 y 轴方向偏离越厉害。
反之，如果要使粒子在 y 轴方向没有偏移，办法是增大细缝宽度。若增加缝宽，位置不确定范围 Δx 将会增加，但中央亮纹变窄，即在 x 方向的动量不确定量 Δp 将变小。当 Δx 增加到一定程度，即狭缝宽度增加到一定程度时，衍射条纹消失，在 x 方向没有光，光子偏移量 Δp 等于 0 。
所以我们得出结论，微观粒子的动量测得越准确，Δp 趋向于 0，即在 x 轴方向没有偏移，那坐标就越不确定，Δx 趋向无穷。综合前面两个结论，微观粒子的位置测得越准确，动量就越不准确；动量测得越准确，位置就越不准确。
1927 年，海森伯提出不确定性关系。根据前面分析，海森伯当年提出关系：Δx 乘以 Δp 大于等于 h 除以 4π 。其中，Δx 表示粒子位置的不确定量，Δp 表示粒子在 x 方向的动量的不确定量，h 是普朗克常量。
我们简单介绍下海森堡，他是德国著名现代物理学家，量子力学主要创始人。1924 年进入阿根廷大学深造，先后拜师于玻尔和玻恩门下。1932 年获诺贝尔物理学奖，他的《量子论的物理学基础》是量子力学领域的经典著作。