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17 5不确定关系 第十七章波粒二象性 不确定度关系 经典力学 运动物体有完全确定的位置 动量 能量等 微观粒子 位置 动量等具有不确定量 概率 电子衍射中的不确定度 一束电子以速度v沿oy轴射向狭缝 电子在中央主极大区域出现的几率最大 y 光强 x表示粒子位置的不确定量 p表示沿x轴的动量不确定量 x越小 明纹宽度越大 角越多 p的不确定量越大 衍射越明显 反之 p的不确定量越小 不确定性关系 1 能否同时精确测出微粒的位置和动量 微观粒子的位置和动量不能同时确定 若位置的不确定量减小了 动量的不确定量就会增大 若粒子有确定的动量 其位置就完全不确定 2 不确定性关系若用 x表示位置的不确定量 用 p表示粒子在x方向上的动量的不确定量 则 x p h 4 1 下列说法正确的是 a 光波是 种概率波b 光波是一种电磁波c 单色光从光密介质进入光疏介质时 光子的能量改变d 单色光从光密介质进入光疏介质时 光的波长不变 ab 2 下列说法中正确的是 a 光的干涉和衍射现象说明光具有波动性b 光的频率越大 波长越大c 光的波长越大 光子的能量越大d 光在真空中的传播速度为3 00 108m s ad 在验证光的波粒二象性的实验中 下列说法正确的是 a 使光子一个一个地通过狭缝 如果时间足够长 底片上将会显示衍射图样b 单个光子通过狭缝后 底片上会出现完整的衍射图样c 光子通过狭缝的运动路线是直线d 光的波动性是大量光子运动的规律 课堂互动讲练 解析 个别或少数光子表现出光的粒子性 大量光子表现出光的波动性 如果时间足够长 通过狭缝的光子数也就足够多 粒子的分布遵从波动规律 底片上将会显示出衍射图样 a d选项正确 单个光子通过狭缝后 路径是随机的 底片上也不会出现完整的衍射图样 b c选项错 答案 ad 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解析 选cd 根据光的概率波的概念 对于一个光子通过单缝落在何处 是不可确定的 但概率最大的是落在中央亮纹处 可达95 以上 当然也可能落在其他亮纹处 还可能落在暗纹处 只不过落在暗纹处的概率很小而已 故只有c d正确 答案 1 x 2 9 10 3m 2 x 2 65 10 31m 点评 子弹的不确定范围远小于子弹的大小 可忽略不计 用经典力学来描述它的运动规律是足够准确的 而电子的不确定范围远大于其本身大小 就不能用经典力学来描述了 2 设子弹的
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