《高中物理 第十七章 3 4 5 不確定性關系課件 新人教版選修35》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第十七章 3 4 5 不確定性關系課件 新人教版選修35（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、3 粒子的波動性4概率波5 不確定性關系知識點 1 光的波粒二象性1光既具有_，又具有_波動性粒子性2光子和電子、質子等實物粒子一樣，具有能量和動量光子率是描述物質的波動性的典型物理量，左邊的和 p 描述光的粒子性，普朗克常量 h 架起了粒子性與波動性之間的橋梁3光的干涉、衍射、偏振說明光是一種_，光電效應與康普頓效應說明光是一種粒子波動性與粒子性是光子的兩種性質，光子是波動性與粒子性的統(tǒng)一體知識點 2 概率波1經(jīng)典的粒子和經(jīng)典的波(1)物理學經(jīng)典的粒子運動的基本特征是任意時刻具有確定位置和速度，以及在時空中具有確定軌道，遵從牛頓第二定律具有一定的頻率和波長(2)經(jīng)典的波的基本特征是_，也就是
2、說具有_時空的周期性波2概率波在光的雙縫干涉圖象中，不能肯定某個光子落在哪一點，即光子落在各點的概率是不一樣的但光子落在明紋處的概率大，落在暗紋處的概率小光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過波動的規(guī)律確定從光子的概念上看，光波是一種概率波與微觀粒子相對應的物質波是概率波，單個粒子的位置是不確定的，但在某點附近出現(xiàn)的概率大小可以由波動的規(guī)律確定知識點 3 不確定性關系1在經(jīng)典力學中，一個質點的位置和動量是可以同時測定的，在量子力學中，要同時測出微觀粒子的位置和動量是不太可能的微觀粒子的坐標測得越準確，動量就越不準確；微觀粒子的動量測得越準確，坐標就越不準確2用x 表示粒子位置的不確定量， 用p 表示在
3、x 方向關系3由不確定性關系可知道，微觀粒子的位置和動量不能同時被確定，也就決定了不能用軌道觀點來描述粒子的運動知識點 4 物質波1物質波的提出(1)1924 年，法國巴黎大學的德布羅意，在論文中把光的波粒二象性推廣到了實物粒子，用類比的方法，從理論上_物質波的存在預言了2物質波的意義波粒二象性是微觀粒子的特殊規(guī)律，一切微觀粒子都存在波動性，宏觀的物體也存在波動性，但波長太小，無法觀測3對物質波的理解(1)任何物體，小到電子、質子，大到行星、太陽都存在波動性，我們之所以觀察不到宏觀物體的波動性，是因為宏觀物體對應的波長太小的緣故(2)德布羅意波是一種概率波，粒子在空間各處出現(xiàn)的概率受波動規(guī)律支
4、配，不要以宏觀觀點中的波來理解德布羅意波(3)德布羅意假說是光子的波粒二象性的一種推廣，使之包括了所有的物質粒子，即光子與實物粒子都具有粒子性，又都具有波動性，與光子對應的波是電磁波，與實物粒子對應的波是物質波【例題】一顆質量為 5.0 kg 的炮彈，問：(1)以 200 m/s 的速度運動時，它的德布羅意波長多大？(2)假設它以光速運動，它的德布羅意波長多大？(3)若要使它的德布羅意波長與波長是 400 nm 的紫光波長相等，則它必須以多大的速度運動？答案：見解析量 m1.6710kg，普朗克常量 h6.63101在中子衍射技術中，常利用熱中子研究晶體的結構，因為熱中子的德布羅意波長與晶體中
5、原子間距相近已知中子質2734Js，可以估算德布羅意波長1.8210 m 的熱中子動能的數(shù)量級為( ) C 10題型 1波粒二象性以及物質波的認識【例題】下列說法正確的是()A物質波屬于機械波B只有像電子、質子、中子這樣的微觀粒子才具有波動性C德布羅意認為，任何一個運動著的物體，小到電子、質子，大到行星、太陽都具有一種波和它對應，這種波叫做物質波D宏觀物體運動時，看不到它的衍射或干涉現(xiàn)象，所以宏觀物體運動時不具有波動性解析：物質波是一切運動著的物體所具有的波，與機械波性質不同，宏觀物體也具有波動性，只是干涉、衍射現(xiàn)象不明顯，只有 C 選項正確答案：C【規(guī)律總結】在宏觀現(xiàn)象中，波與粒子是對立的概
6、念，而在微觀世界中，波與粒子可以統(tǒng)一.光既不是宏觀觀念的波，也不是宏觀觀念的粒子，光具有波粒二象性是指波在傳播過程中和物質作用時表現(xiàn)出波和粒子的特性.由德布羅意波的定義可以知道，任何一個運動的物體都有一種波與它對應.1對于光的波粒二象性的說法中，正確的是()A在一束傳播的光束中，有的光是波，有的光是粒子B光子與電子是同樣的一種粒子，光波與機械波是同樣的一種波C光的波動性是由于光子間的相互作用而形成的D光是一種波，同時也是一種粒子，光子說并未否定電磁說，在光子的能量 Eh中，頻率仍表示的是波的特征解析：光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性當光和物質作用時，是“一份一份”的，表現(xiàn)出粒子性
7、；單個光子通過雙縫后的落點無法預測，但大量光子通過雙縫后在空間各點出現(xiàn)的可能性可以用波動規(guī)律描述，表現(xiàn)出波動性粒子性和波動性是光本身的一種屬性，光子說并未否定電磁說答案：D題型 2概率波【例題】(雙選)在單縫衍射實驗中，中央亮紋的光強占從單縫射入的整個光強的 95%以上假設現(xiàn)在只讓一個光子能通過單縫，那么該光子()A一定落在中央亮紋處B一定落在亮紋處C可能落在暗紋處D落在中央亮紋處的可能性最大解析：根據(jù)光的概率波的概念，對于一個光子通過單縫落在何處，是不可確定的，但概率最大的是落在中央亮紋處，可達 95%以上當然也可能落在其他亮紋處，還可能落在暗紋處，只不過落在暗紋處的概率很小而已，故只有 C
8、、D 正確答案：CD【規(guī)律總結】個別光子的運動表現(xiàn)為粒子性，大量光子的運動表現(xiàn)為波動性，在干涉條紋中，顯現(xiàn)明條紋的地方，也就是光子到達機會多的地方，即光子出現(xiàn)概率大的地方；顯現(xiàn)暗條紋的地方，也就是光子到達機會少的地方，即光子出現(xiàn)機會少的地方2物理學家做了一個有趣的實驗：在光屏處放上照相用的底片若減弱光的強度，使光子只能一個一個地通過狹縫，實驗結果表明，如果曝光的時間不太長，底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點；如果曝光時間足夠長，底片上就會出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋，對這個實驗結果有下列認識，其中正確的是()A曝光時間不太長時，底片只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點，表現(xiàn)出光的波動性B單個光子通過雙縫后的落點可以預測C只有大量光子的行為才能表現(xiàn)出光的粒子性D干涉條紋中明亮的部分是光子到達機會較多的地方解析：少數(shù)光子落點不確定，到達某點的概率受波動規(guī)律支配，體現(xiàn)了粒子性大量光子的行為符合統(tǒng)計規(guī)律，受波動規(guī)律支配，體現(xiàn)了波動性，故只有 D 正確答案：D
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