《2018新导练物理同步人教选修3-5全国通用版课件：第十七章 4 概率波 5 不确定性 关系 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018新导练物理同步人教选修3-5全国通用版课件：第十七章 4 概率波 5 不确定性 关系 （28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,/1丿5不确定性关系圃副圃厕爹宙璜硼、激趣诱思在生活中我们会拍很多照片,通常我们都认为,人和物的像是由人和景物发出或反射的光;&相机的镜头联焦在底片上形成的。实际上照片上的图象也是光子撞击底片,使上面的感光材料发生化学反应形成的。请你根据自己对光的理解,说明照相的原理。简答:光是一种概奈汽在照【的右些L地古升干山炯的概阜大有些地方光子出现的概标/6是一些随机分布的光煜的增大图象逐斩肴晰起禾预习导引一、概率波1经典的粒子和经典的波经典的粒子在俩典物理子的概含中粒子有一定的_有一定的_3峙时刻的确定的位置和速度以及)经典旷步绎血的古在空问申是歌散开卉的其特征是具有命|以葛怠说具安阡线阡,性概玄波
2、(0)光波是一种概率波:光的波动性不是光子之间的的结果.光孔本身的波动性是它_的性质.光子在空间出现的概率可以通过波动的规律来确定,所以,从光子的概念上看.光波是一种概率波-(2)物质波也是概率波:对于电子和其他徽观粒子,单个粒子的位置是_的,但是在栋点附近出现的可以由波动的规佳确定.对于大量粒子,这种概率分布导致安顽的确定结果,所以物质波世是概率波-二、不确定性关系1不确定性关系利用数学方法对徽观粒子的运动进行分析可以知道.如果以Aic袭示粒子的位置不确定量.以Ap表示粒子在x方向上的动量不确定量那么有AvAp么弋讷冲是袋名的不确定丢共耿答秋不确定关系在经奎物理学中,可以同时用质点的_和(或
3、途度)精碧地揩述它的运动,如果知道了质点的_还可仪预言它以后任意肘刻的_和_(或速度)-在微顾物理孛中,不确定关系吾诉我们:如果要准确地确定粒子的位置(卵Ax很小)那么_的测量一定会不准确(即Ap很大):也就是说不可能同时准确地师道粒子的位置和动量-2物理模型与物理现象在经典物理学中,对于宏观对象,我们分别建立模型和、模型;在微观世界里,也需要建立物理模型,像粗子的横型预习交流现象中入的子有确定的动量但它们可以处于挡板左侧的任何位置.也就是说,柯子在挡板左侧的位置是完全不之前沿水干方问运动而缝之后有些立跑到投影位置以外这些粒二具有与其原来运动方向垂直的动量。由于哪个粒二到达屏上的哪个位置是完全
4、随机的,所以粒子在垂直方向上的动量也具有不确定性,不确定量的大小可以由中央亮条纹的宽度来衡量。寸学弹克喉HRBL、A概率波.知识精要1单个光子运动的偎然怯用弱光炼为5殿寺时闷往短时.胶片上出觉弛是散乱的感光点,这一个个感光点表明光在与胶片作用(使其感光)时,是一份一份迹行的:同时,感光点的散乱还表明单个光子通过双缝后到达胶片的什么位置是随机的,是预先不能确定的。2大量光子运动的必然性当弱光照射双缝较长一段时间后,有大量光子先后通过双缝落在胶片上,出现大量的感光点,这些感光点形成分隔的一条条感光带这正是光的双缝-在明条纹(感光强)处光子到达的多,单个光子到达明条纹处的概率大,而在暗条纹(感光弱)
5、处,光子到达的概率小,因此,尽管单个光子通过双缝后落在胶片上何处是随机的但它到述胺片上标位置处的概率大小卷符合波动狼律*人8人菊头吴许光是一种概干伯-3和谐的统一概率是一种统计概念.少量光子的行为显示不出概率统计规律,大量光子才显示出这种规律。“概率波“实际上是将光的波动性和粒子性统一起来的一种说法。4波动性是光子的属性从经典物理学的角度上讲波动应该是质点间相互作用的结果。在这里,光子具有波动性,就应该是光子与光子作用的结果。但人们发现在双缝干涉实验中,即使光f到光子一个一个地射向胶片(这时排除了光子间有相互作用)在照射时间足够长时,底片上最终证是形成了干涉图样,这正说明波动性不是由光子间相互
6、作用而引起的,而是光子红国有属性5物质汲讨是概军深对于电子、实物粒孔等其他微观粒子.同样具有波粕三象性,所以与它们相联系的物质波也是概率波。也就是说.单个粒子位置是不确定的,其有偶然性:大量粒孔运动具有必然性,遵循统计规律。概率波将波动性和粒子性统一起来。盟思考探究钓竿兰金属囊体上得到了电子申,图栗如图)从而证罗意的假设。在电子衍射图样中,出现明暗相间的圆环,说明什么9答案;在电子衍射图样中.出现明暗相间的圆环.说明电子落在亮圆“上的概率大,落在“碲圆“上的概率小。典题例解【例1】(多选)物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中在光屏处放上昭相底片若6的强度,使光子只能一个一个地胥结果表明,如果曝光时间不太长,底片上只出现一些不;如果曝光时间足够长,底片上就出现了规则的干涉条纹对这个实验结果下列认识正确的是()A.曝光时间不长时.光子的能量太小,底片上的条纹看不清楚,故出现不规则的点子C干步条汊中明熹苛分是亢丁到达机会较多的地方D.只有大量光子的行为才能表现出波动性解析:光是一种概率波,对于一个光子蜂落在何处.是不确定的但概率最大的是中央亮绞处.可达959以上,还可能落到睿纹处不过落在睿绞处的概率最小(注意暄绞处并非无光子到达)。故C、D选项正确。答案:CD
