高中物理 第十七章 波粒二象性 3 粒子的波动性 4 概率波 5 不确定性关系同步备课课件 新人教版选修35.ppt

目标定位 1 知道光的波粒二象性 并会分析有关现象 2 理解德布罗意波和概率波的统计规律 3 了解经典的粒子和经典的波的基本特征 4 初步了解不确定性关系的内容 1 光的波粒二象性 1 光的本性 大量光子产生的效果显示出 比如 现象表明光在传播过程中具有波动性 个别光子产生的效果往往显示出 比如 都体现了光的粒子性 光既具有又具有 光具有 波动性 干涉 衍射 偏振 粒子性 光电效应 康普顿效应 波动性 粒子性 波粒二象性 h 粒子 波动 普朗克常量h 运动 实物粒子 物质波 电子束 电子 电子 波动性 深度思考 有一位记者曾向英国物理学家 诺贝尔奖获得者布拉格请教 光是波还是粒子 布拉格幽默地回答道 星期一 三 五它是一个波 星期二 四 六它是一个粒子 能看出光的本性到底是什么吗 答案光具有波粒二象性是指光既具有波动性 又具有粒子性 有时波动性明显 有时粒子性更明显 但是 波动性和粒子性是不可分割的 是从不同角度所观察到的不同性质 例1 多选 关于光的波粒二象性 下列说法中正确的是 a 波粒二象性指光有时表现为波动性 有时表现为粒子性b 光波频率越高 粒子性越明显c 能量较大的光子其波动性较显著d 个别光子易表现出粒子性 大量光子易表现出波动性 解析光的波粒二象性是指光波同时具有波和粒子的双重性质 有时表现为波动性 有时表现为粒子性 大量的光子波动性比较明显 个别光子粒子性比较明显 不同频率的光 频率越高 粒子性越显著 频率越低 波动性越显著 答案abd 1 经典的粒子和经典的波 1 经典的粒子 粒子有一定的 有一定的 有的还具有电荷量 遵循牛顿运动定律 运动的基本特征 任意时刻有确定的和 以及时空中有确定的 2 经典的波基本特征是 具有确定的和 即具有时空的 空间大小 质量 位置 速度 轨道 频率 波长 周期性 2 概率波 1 光波是一种概率波光的波动性不是光子之间相互作用引起的 而是光子自身固有的性质 光子在空间出现的概率可以通过确定 所以 光波是一种 2 物质波也是一种概率波对于电子和其他微观粒子 单个粒子的位置是 但在某点出现的概率的大小可以由确定 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 波动的规律 概率波 不确定的 波动的规律 a 曝光时间不太长时 底片上只能出现一些不规则的点子 表现出光的波动性b 单个光子通过双缝后的落点可以预测c 只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性d 干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方解析曝光时间不太长时 底片上只能出现一些不规则的点子 表现出光的粒子性 选项a错误 单个光子通过双缝后的落点不可以预测 在某一位置出现的概率受波动规律支配 选项b错误 大量光子的行为才能表现出光的波动性 干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 选项c错误 d正确 答案d 1 定义在经典物理学中 可以同时用质点的位置和动量精确描述它的运动 在微观物理学中 要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的 这种关系叫关系 不确定性 x p 解析不确定性关系表示确定位置 动量的精度相互制约 此长彼消 当粒子的位置不确定性小时 粒子动量的不确定性大 反之亦然