高二物理选修35第十七章：17.4 概率波

1、.§17.4 概率波 【教学目的】一知识与技能1理解微粒说的根本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题2理解波动说的根本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题3理解事物的连续性与分立性是相对的，理解光既有波动性，又有粒子性4理解光是一种概率波二过程与方法1领悟什么是概率波2理解物理学中物理模型的特点初步掌握科学抽象这种研究方法3通过数形结合的学习，认识数学工具在物理科学中的作用三情感、态度与价值观理解人类对光的本性的认识和研究经历了一个非常漫长的过程，这一过程也是辩证开展的过程根据事实建立学说，开展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新的学说人类就是这样通过光的行为，经过分析和

2、研究，逐渐认识光的本性的【重点难点】1、重点：人类对光的本性的认识的开展过程2、难点：对量子化、波粒二象性、概率波等概念的理解【授课内容】一、经典的粒子和经典的波在经典物理学的观念中，人们形成了一种观念，物质要么具有粒子性，要么具有波动性，非此即彼。任意时刻确实定位置和速度以及空中确实定轨道，是经典物理学粒子运动的根本特征。与经典的粒子不同，经典的波在空间中是弥散开来的，其特征是具有频率和波长，也就是具有时空的周期性。 显而易见，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，为什么光和微观粒子既表现有波动性又表现有粒子性的双重属性呢？学生跟随老师的讲述对于原来所学的相

3、关知识进展自主的回忆和归纳整理。点评：对于已经学习过的知识可以穿插在平常的教学过程中时常进展复习反思和类比迁移，屡次反复一定可以帮助学生更好的掌握和利用知识。问题：在微观世界中，如何把波的图象与粒子的图象统一起来呢？学生考虑、讨论后给出一些答复，就各种答案加以分析提炼总结。点评：给学生一定的自主学习的时间和空间效果比被动的承受知识要好，可以更加有效的培养他们的学习主动性和能动性。二、概率波1、德布罗意波的统计解释1926年，德国物理学玻恩 Born ， 1882-1972 提出了概率波，认为个别微观粒子在何处出现有一定的偶尔性，但是大量粒子在空间何处出现的空间分布却服从一定的统计规律。展示演示

4、文稿资料：玻恩点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真实感，增强了说服力，同时也能对学生进展发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探究精神。、概率波对光的双缝衍射现象的解释：光是一种粒子，它和物质的作用是“一份一份地进展的.用很弱的光做双缝干预实验.从光子打在胶片上的位置，我们发现了规律性.实验结果说明，假如曝光时间不太长，底片上只出现一些无规那么分布的点子，那些点子是光子打在底片上形成的，假如曝光时间足够长，我们无法把它们区分开，因此看起来是连续的.单个光子通过双缝后的落点无法预测,但是研究很多光子打在胶片上的位置,我们发现了规律性:光子落在某些条形区域内的可能性较大.这些条

5、形区域正是某种波通过双缝后发生干预时振幅加强的区域.这个现象说明，光子在空间各点出现的可能性的大小概率，正是由于这个原因，1926年德国的物理学家波恩指出：虽然不能肯定某个光子落在哪一点，但由屏上各处明暗不同可知，光子落在各点的概率是不一样的，即光子落在明纹处的概率大，落在暗纹处的概率小。这就是说，光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，所以，从光子的概念上看，光波是一种概率波。物理学中把光波叫做概率波. 概率表征某一事物出现的可能性.经过长期的探究，人们对光的认识越来越深化了.光既是一种波,又是一种粒子,光既表现出波动性又表现出粒子性.而在我们的经历中找不到既是波,又是粒子的东西.这是因

6、为我们的经历局限于宏观物体的运动,微观世界的某些属性与宏观世界不同，我们从来没有过类似的经历.随着人类的认识范围不断扩展，不可能直接感知的事物出如今我们面前.在这种情况下我们就要设想一种模型，尽管以日常经历来衡量，这个模型的行为非常古怪，但是只要能与实验结果一致，它就可以在一定范围内正确代表所研究的对象.、光的波动性与粒子性是不同条件下的表现：与当今“老师一称最接近的“老师概念，最早也要追溯至宋元时期。金代元好问?示侄孙伯安?诗云：“伯安入小学，颖悟非凡貌，属句有夙性，说字惊老师。于是看，宋元时期小学老师被称为“老师有案可稽。清代称主考官也为“老师，而一般学堂里的先生那么称为“老师或“教习。可

7、见，“老师一说是比较晚的事了。如今体会，“老师的含义比之“老师一说，具有资历和学识程度上较低一些的差异。辛亥革命后，老师与其他官员一样依法令任命，故又称“老师为“教员。讲述：大量光子行为显示波动性；个别光子行为显示粒子性；光的波长越长，波动性越强；光的波长越短，粒子性越强、概率波对物质波的双缝衍射现象的解释对于电子和其他微观粒子，由于同样具有波粒二象性，所以与它们相联络的物质波也是概率波。也就是说，单个粒子位置是不确定的。对于大量粒子，这种概率分布导致确定的宏观结果。总之，按光子的模型，用统计观点对待单个粒子与粒子总体的联络，并将波的观点与粒子观点结合起来了，但这里的波是特殊意义的波，因此被称

8、为“概率波 这种对物质波衍射与实物粒子的波粒二象性的理解，称作统计解释或概率解释点评：存疑求解，人类社会的不断开展和科学技术的日益进步都是在这样的情景下获得。三、课堂小结老师活动：光既具有波动性，又具有粒子性。既不可把光看成宏观观念中的波，也不可把光看成宏观观念中的粒子。学生在老师进展小结的同时可以同步把自己对于本节课的内容小结进展参照比照，查漏补缺。点评：课堂小结有利于学生对当堂课的内容形成完善的知识框架，强化理解和把握一些知识重点和难点。家庭是幼儿语言活动的重要环境，为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作，孩子一入园就召开家长会，给家长提出早期抓好幼儿阅读的要求。我把幼儿在园里的阅读活动及阅读情况及时传递给家长，要求孩子回家向家长朗读儿歌，表演故事。我和家长共同配合，一道训练，幼儿的阅读才能进步很快。“师之概念，大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生而来。其中“师傅更早那么意指春秋时国君的老师。?说文解字?中有注曰：“师教人以道者之称也。“师之含义，如今泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。“老师的原意并非由“老而形容“师。“老在旧语义中也是一种尊称，隐喻年长且学识渊博者。“老“师连用最初见于?史记?，有“荀卿最为老师之说法。渐渐“老师之说也不再有年