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文档简介

17.4概率波,一、经典的粒子和经典的波,1、物理模型：粒子模型和波动模型,（1）经典的粒子：,任意时刻具有确定的位置和速度；,在时空中具有确定的轨道。,（2）经典的波：,具有频率和波长，即具有时空的周期性。,2、在经典物理学中，波和粒子是两种不同的研究对象，具有非常不同的表现。,在经典物理学中，波和粒子是两种不同的研究对象，具有非常不同的表现。,那么，对于光和电子、质子等粒子，这两种在经典物理学中互不相容的属性又是怎样“集于一身”的呢？,为了了解光和德布罗意波是什么样的波，我们还是从光的波粒二象性入手。,光的双缝干涉实验,（1）按照光的波动理论：,条纹的明暗表示到达屏上的光的强度不同。,（2）按照光子模型：,每个频率相同的光子带有相同的一份能量：=h,条纹明暗的分布应该是到达屏上的光子数目多少的分布。,【思考】在一束光中，是光子之间的相互作用使它表现出了波动性，还是光子本身就具有波动性呢？,演示1,1、现象：,尽管单个光子的落点不可预测，但长时间曝光后仍然能得到干涉图样。,2、结论：,（1）光的波动性不是光子之间的相互作用引起的，而是光子自身固有的性质。,（2）虽然不能确定某个光子落在哪一点，但由条纹的明暗可知，光子落在各点的概率是不一样的。光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定。,演示2,为弄清这个问题，我们采用单光子入射：,二、概率波,1、概率波：,光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定，因此，光波是一种概率波。,2、物质波也是概率波。,单个粒子的位置是不确定的，但在某点附近出现的概率的大小可以由波动的规律确定。对大量粒子，这种概率分布最终导致确定的宏观表现结果。,1、大量粒子产生的效果显示出波动性，个别粒子产生的效果显示出粒子性。,2、波长越长（频率越低），波动性越显著（粒子性越不明显）；而波长越短，粒子性越显著。,3、光在传播过程中波动
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