波动性概率波与不确定关系.ppt

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1、17.4 概率波 17.5 不确定关系,第十七章 波粒二象性,一：经典的粒子和经典的波,1：经典的粒子的基本特征,粒子有一定的空间大小、一定的质量和电荷量 粒子的运动遵从牛顿第二定律 粒子有确定的位置、速度以及时空中确定的轨道。,2：经典的波的基本特征,在空间具有弥散性 具有一定的频率、波长具有时空的周期性,德布罗意波的统计解释 1926年德国物理学家波恩提出了概率波，认为个别微观粒子在何处出现有一定的偶然性，但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。,光的强弱对应于光子的数目，明纹处达到的光子数多，明纹表示光子达到的概率大。暗纹反之。,7个电子,100个电子,3000,2000

2、0,一个一个电子依次入射双缝的衍射实验：,70000,体现了粒子性,体现了波动性,通过上述实验可知： 虽然不能肯定某个光子落在哪一点，但在屏上各处明暗不同可以推知，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，落在暗处的概率小。则光子在空间出现的概率可以通过衍射、干涉的明暗条纹这样的波动规律确定。 -光是一种概率波。 物质波也具有波粒二象性，同样物质波也是概率波。 现象：1.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规律确定。 2.大量粒子，概率的分布导致确定的宏观结果。粒子数越多，规则的条纹越来越明显。,对实物粒子的波粒二象性的理解,1.与实物粒子相联系的物质

3、波也是概率波，即单个粒子的位置是不确定的，但粒子在某点附近的概率的大小可以由波动的规律确定。 2.对大量粒子来说，概率大的位置达到的粒子数多，概率小的位置达到的粒子数少。,三、不确定度关系,经典力学：运动物体有完全确定位置、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

4、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 ph/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3.00108m/s,AD,在验证光的波粒二象性的

5、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,2设子弹的质量为0.01 kg，枪口直径为0.5 cm，试求子弹射出枪口时横向速度的不确定量,答案：1.061030 m/s,