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高中物理选修3-5:17.4概率波与不确定关系-LI省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

1、单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,24_05_,概率波与概率幅,量子物理基础,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供

2、参考,不能作为科学依据。感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级

3、第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。

4、感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不

5、能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不

6、能作为科学依据。感谢,17.4,概率波,17.5,不确定关系,第十七章 波粒二象性,1/19,一:经典粒子和经典波,1,:经典粒子基本特征,粒子有一定空间大小、一定质量和电荷量,粒子运动遵从牛顿第二定律,粒子有确定位置、速度以及时空中确定轨道。,2,:经典波基本特征,在空间含有弥散性,含有一定频率、波长含有时空周期性,在经典物理学中,波和粒子是两个不一样研究对象,,含有非常不一样表现,互不相容,遵从不一样规律,2/19,德布罗意波统计解释,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偶然性,但大量粒子在空间何处出现空间分布却服从一定统计规律。,光强弱对应于光子

7、数目,明纹处到达光子数多,明纹表示光子到达概率大。暗纹反之。,3/19,7,个电子,100,个电子,3000,0,一个一个电子依次入射双缝衍射试验:,70000,表达了粒子性,表达了波动性,粒子出现概率高,粒子出现概率低,4/19,经过上述试验可知:,即使不能必定某个光子落在哪一点,但在屏上各处明暗不一样能够推知,光子落在各点概率是不一样,即光子落在明纹处概率大,落在暗处概率小。则光子在空间出现概率能够经过衍射、干涉明暗条纹这么波动规律确定。,-,光是一个概率波。,物质波也含有波粒二象性,一样,物质波也是概率波,。,现象:,1.,单个粒子,位置是不确定,但在某点附近出现概率大小能够由波动规律确

8、定。,2.,大量粒子,,概率分布造成确定宏观结果。粒子数越多,规则条纹越来越显著。,5/19,二:概率波,波动性是光子间相互作用结果吗?,波动性不是光子间相互作用引发,而是光子本身固有性质,光是一个概率波,不能确定某时刻某个光子落在哪个位置,光子落在某一位置附近概率能够确定,且光子在空间出现概率可经过波动规律确定。,光子在某位置出现概率大,对大量光子来说到达该位置光子数多,该位置出现明条纹。,反之出现暗条纹。,6/19,对实物粒子波粒二象性了解,1.,与实物粒子相联络物质波也是概率波,即单个粒子位置是不确定,但粒子在某点附近概率大小能够由波动规律确定。,2.,对大量粒子来说,概率大位置到达粒子

9、数多,概率小位置到达粒子数少。,7/19,三、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、动量等含有不确定量(概率)。,电子衍射中不确定度,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几率最大。,y,b,光强,x,表示粒子位置不确定量,,p,表示沿,x,轴动量不确定量。,x,越小,明纹宽度越大,,角越多,,p,不确定量越大。衍射越显著。反之,,p,不确定量越小。,8/19,不确定性关系,1.,能否同时准确测出微粒位置和动量?,微观粒子位置和动量不能同时确定,若位置不确定量减小了,动量不确定量就会增大;若粒子有确定动量,其位置就完全

10、不确定。,2.,不确定性关系,若用,x,表示位置不确定量,用,p,表示粒子在,x,方向上动量不确定量,则,x ph/4,9/19,课堂练习,1.,以下说法正确是(),A.,光波是,种概率波,B.,光波是一个电磁波,C.,单色光从光密介质进入光疏介质时光子能量改变,D.,单色光从光密介质进入光疏介质时,光波长不变,AB,选项,分析过程,结果,A,光波是概率波,对,B,麦克斯韦电磁理论,对,C,光子能量与频率相关=hv,错,D,=c/f,而,f,不变,错,10/19,2,、以下说法中正确是,(),A,光干涉和衍射现象说明光含有波动性,B,光频率越大,波长越大,C,光波长越大,光子能量越大,D,光在

11、真空中传输速度为,3.00,10,8,m/s,AD,11/19,在,验证光波粒二象性试验中,以下说法正确是,(,),A,使光子一个一个地经过狭缝,假如时间足够长,底片上将会显示衍射图样,B,单个光子经过狭缝后,底片上会出现完整衍射图样,C,光子经过狭缝运动路线是直线,D,光波动性是大量光子运动规律,类型一,对光波是概率波了解,例,1,课堂互动讲练,12/19,【解析】个别或少数光子表现出光粒子性,大量光子表现出光波动性假如时间足够长,经过狭缝光子数也就足够多,粒子分布遵从波动规律,底片上将会显示出衍射图样,,A,、,D,选项正确,单个光子经过狭缝后,路径是随机,底片上也不会出现完整衍射图样,,

12、B,、,C,选项错,【答案】,AD,13/19,1,在单缝衍射试验中,中央亮纹光强占从单缝射入整个光强,95%,以上假设现在只让一个光子经过单缝,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,落在中央亮纹处可能性最大,解析:选,CD.,依据光概率波概念,对于一个光子经过单缝落在何处,是不可确定,但概率最大是落在中央亮纹处,可达,95%,以上当然也可能落在其它亮纹处,还可能落在暗纹处,只不过落在暗纹处概率很小而已,故只有,C,、,D,正确,变式训练,14/19,类型二,不确定关系应用,例,2,15/19,16/19,17/19,【答案】,(1),x,2.910,3,m,(2),x,2.6510,31,m,【点评】子弹不确定范围远小于子弹大小,可忽略不计,用经典力学来描述它运动规律是足够准确而电子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,18/19,2,设子弹质量为,0.01 kg,,枪口直径为,0.5 cm,,试求子弹射出枪口时横向速度不确定量,变式训练,答案:,1.0610,30,m/s,19/19,

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