2017_2018学年高中物理第17章波粒二象性4概率波5不确定性关系课件新人教版选修.ppt
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1、第十七章,4 概率波 5 不确定性关系,学习目标 1.了解经典物理学中的粒子和波的特点. 2.了解概率波的内容. 3.了解“不确定性关系”的含义.,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,一、概率波,用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图1甲、乙、丙所示的图象.,图1,(1)图象甲是曝光时间很短的情况,光点的分布有什么特点?说明了什么问题?,答案 当曝光时间很短时,屏上的光点是随机分布的,具有不确定性,说明了光具有粒子性.,答案,(2)图象乙是曝光时间稍长情况,当光子数较多时落在哪些区域的概率较大?可用什么规律来确定?,答案 落在某些条形区域的概率较大,这
2、种概率可用波动规律来确定.,答案,(3)图象丙是曝光时间足够长的情况,体现了光的什么性?怎样解释上述现象?,答案 光的波动性.综合上面三个图象可知,少量光子呈现粒子性,大量光子呈现波动性,而且光是一种概率波.,答案,1.光波是一种概率波:光的波动性不是光子之间的 引起的,而是光子自身 的性质,光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定,所以,光波是一种概率波. 2.物质波也是概率波:对于电子和其他微观粒子,单个粒子的位置是 ,但在某点附近出现的概率的大小可以由 的规律确定,对于大量粒子,这种概率分布导致确定的宏观结果,所以物质波也是概率波.,相互作用,固有,不,确定的,波动,3.经典的粒子 (
3、1)含义:粒子有一定的 ,具有一定的 ,有的还带有 . (2)运动的基本特征:遵从 ,任意时刻有确定的位置和 ,在时空中有确定的 . 4.经典的波 (1)含义:在空间是 的. (2)特征:具有 和 ,即具有时空的周期性.,空间大小,质量,电荷,牛顿运动定律,速,度,轨道,弥散开来,频率,波长,判断下列说法的正误. (1)光子通过狭缝后落在屏上的位置是可以确定的.( ) (2)光子通过狭缝后落在屏上亮条纹处的概率大些.( ) (3)电子通过狭缝后运动的轨迹是确定的.( ) (4)经典的波在空间传播具有周期性.( ),二、不确定性关系,不确定性,xp,位置,动量,普朗克常量,3.微观粒子运动的基本
4、特征:不再遵守 定律,不可能同时准确地知道粒子的 和 ,不可能用“轨迹”来描述粒子的运动,微观粒子的运动状态只能通过 做统计性的描述.,牛顿运动,位置,动量,概率,判断下列说法的正误. (1)电子通过狭缝后运动的轨迹是确定的.( ) (2)宏观物体的动量和位置可准确测定.( ) (3)微观粒子的动量和位置不可同时准确测定.( ),答案,题型探究,一、对概率波的理解,1.单个粒子运动的偶然性:我们可以知道粒子落在某点的概率,但不能预言粒子落在什么位置,即粒子到达什么位置是随机的,是预先不能确定的. 2.大量粒子运动的必然性:由波动规律我们可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律,因此我们可以对宏观
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