河北省唐山市开滦第二中学高中物理 17.4 概率波导学案 新人教版选修35.doc

河北省唐山市开滦第二中学高中物理 17.4 概率波导学案 新人教版选修3-5【教学目标】1了解微粒说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题 2了解波动说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题 3了解事物的连续性与分立性是相对的，了解光既有波动性，又有粒子性重点：人类对光的本性的认识的发展过程难点：对量子化、波粒二象性、概率波等概念的理解【自主预习】1经典粒子：粒子有一定的_，有一定的_有的还具有电荷有关。运动的基本特征是：任意时刻的确定的_和_以及时空中确定的_。2经典波：经典的波在时空是弥散开来的，基本特征是：具有_ 和_，即具有时空的周期性3概率波：光波是一种概率波，光的波动性不是光子之间_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。4不确定性关系：（1）定义：在经典力学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的，在量子力学中，要同时测出位置和动量是不太可能的，这种关系叫_关系。（2）表达式：_【典型例题】【例1】在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95以上.假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子( )a.一定落在中央亮纹处b.一定落在亮纹处c.可能落在暗纹处d.落在中央亮纹处的可能性最大【例2】2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯杨”双缝干涉实验装置进行电子干涉的实验.从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明( ) a.光具有波动性b.光具有波粒二象性c.微观粒子也具有波动性d.微观粒子也是一种电磁波【例3】对不确定性关系xp 有以下几种理解，其中正确的是( )a.微观粒子的动量不可能确定b.微观粒子的坐标不可能确定c.微观粒子的动量和坐标不可能同时确定d.不确定关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适用于其他宏观粒子【例4】质量为10 g的子弹与电子的速率相同均为500 m/s，测量准确度为0.01%，若位置和速率在同一实验中同时测量，试问它们位置的最小不确定量各为多少？(电子质量m=9.110-31 kg)课堂小结与反思：课后作业与练习：1.关于经典的粒子和经典的波, 下列说法中正确的是 ( ) a.经典粒子的运动遵从牛顿定律 b.经典的波具有频率和波长, 具有时空的周期性 c.任意时刻的确定位置和速度以及时空中运动的确定轨道是经典粒子的基本特征 d.我们也可以用概率波的波动方程描给出运动粒子的轨迹2.由不确定关系可以得出的结论是 （ ） a如果动量的不确定范围越小，则与之对应的坐标的不确定范围就越大 b如果坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大c动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围不成反比关系d动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围有唯一确定的关系3.在宏观世界中相互对立的波动性和粒子性, 在光的本性研究中却得到了统一, 下列关于光的波粒二象性的叙述中, 正确的是 ( )a.光是电磁波不是概率波b.光在传播时表现出波动性, 而在跟物质作用时表现出粒子性c.大量光子产生的效果显示出波动性, 个别光子产生的效果展示出粒子性d.光子的粒子性明显, 是由于其频率高、能量大, 现代仪器易观察到个别粒子的活动4.下列说法中错误的是 ( ) a.概率波不具有时空周期性 b.两列光波干涉时的振动加强点说明光子到达该点的概率比较大 c.电子做单缝衍射时, 到达单缝之前表现为粒子性, 穿过单缝后表现为波动性 d.子弹穿过一个比子弹稍大一点的小孔时会发生明显的衍射现象5.关于电子的运动, 下列说法中正确的是 ( ) a.电子按一定的轨道绕原子核运动 b.电子云的疏密表示电子运动时在该处出现概率的大小 c.两个运动的电子相遇时会因碰撞改变运动方向, 不符合波的传播特性, 故电子不具有波动性d.电子的干涉、衍射是大量电子运动的表现6.在光的单缝衍射实验中, 假设只让少量几个光子通过单缝, 那么这些光子( ) a.不可能落在理论上的暗纹处 b.可能全部落在理论上的暗纹处 c.一定有光子落在理论上的亮纹处 d.落在中央亮纹处的可能性最大7.关于不确定性关系, 下列说法中正确的是 ( ) a.由于不确定性关系, 用牛顿定律确定示波器中带电粒子通过偏转电场后打到荧光屏上的位置是没有实际意义的 b.根据不确定性关系, 我们不可能同时准确地知道单个运动的微观粒子的位置和动量 c.只有大量微观粒子通过挡板上的狭缝时, 我们才能确定这些粒子通过狭缝后落在屏上某点的概率 d.当只有少量微观粒子通过挡板上的狭缝时, 无法确定粒子通过狭缝后落在屏上某点的概率8.如图所示为光的单缝衍射在坐标系中光强与位置的关系示意图, 下列说法中正确的( ) a.光子必定从狭缝中心线通过 b.狭缝越宽, 光子在x轴上的动量分量px就越小 c.屏上光强最大处必然是光子动量最大处 d.光子通过狭缝时位置的不确定量等于狭缝的宽度a 9.电子做单缝衍射时 ( ) a.某电子通过单缝后, 射到屏上的位置是不确定的 b.不确定性关系说明电子在发生单缝衍射时, 射到屏上的某点的概率是不确定的 c.只要狭缝足够小, 电子通过狭缝时的位置和动量就都确定了 d.狭缝越小, 电子通过狭缝时沿x轴动量分量的不确定量就越大10.关于物理模型和物理现象, 下列说法中正确的是 ( ) a.用不确定关系来计算导弹命中目标的概率, 会更可靠些 b.研