高二物理人教版选修3-5：第十七章3、4、5粒子的波动性、概率波、不确定性关系讲述.pptx

;;;1．什么现象体现出了光的波动性？什么现象体现出了光的粒子性？ 答案　大量光子在传播过程中显示出波动性，比如干涉和衍射．当光与物质发生作用时，显示出粒子性．如光电效应、康普顿效应．;2．光的波动性和粒子性矛盾吗？ 答案　不矛盾，光具有波粒二象性．;要点提炼;2．对光的波粒二象性的理解 (1)大量光子产生的效果显示出波动性；个别光子产生的效果显示出粒子性． (2)光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量和动量．和其他物质相互作用时，粒子性起主导作用；在光的传播过程中，光子在空间各点出现的可能性的大小(概率)，由波动性起主导作用，因此称光波为概率波．;(3)光子的能量与其对应的频率成正比，而频率是描述波动性特征的物理量，因此ε＝hν揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系． (4)频率低、波长长的光，波动性特征显著，而频率高、波长短的光，粒子性特征显著．;二、物质波　概率波;2．德布罗意假说是光的波粒二象性的推广，即光子和实物粒子都既具有粒子性又具有 ，即具有波粒二象性．与光子对应的波是 ，与实物粒子对应的波是 波．;3．物质波的实验验证 (1)1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了 衍射的实验，从而证实了 的波动性．;4．经典的粒子和经典的波 (1)经典粒子有一定的 和 ，遵循牛顿运动定律，在任意时刻有确定的 和 ，在时空中有确定的 ． (2)经典波的基本特征是：具有 和 ，即具有时空的 ．;5．概率波 (1)光波是一种概率波 光的波动性不是光子之间相互作用的结果而是光子自身固有的性质，光子在空间出现的概率可以通过 确定，所以，光波是一种 波．;(2)物质波也是一种概率波 对于电子和其他微观粒子，单个粒子的位置是 ，但在某点出现的概率的大小可以由 确定，而且对于大量粒子，这种概率分布导致确定的宏观结果，所以物质波也是概率波．;1．单缝衍射现象中，粒子在挡板左侧的位置是完全不确定的，即通过挡板前粒子的位置具有 性． 2．单缝衍射现象中，粒子通过狭缝后，在垂直原来运动方向的动量是不确定的，即通过挡板后粒子的动量具有 性．;普朗克常量;;解析　个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性；光与物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性，光的波动性与粒子性都是光的本质属性，频率高的光粒子性强，频率低的光波动性强，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，故正确选项为A、D. 答案　AD;例2　下列关于德布罗意波的认识，正确的解释是(　　) A．光波是一种物质波 B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的 C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的 D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性;解析　宏观物体由于动量太大，德布罗意波长太小，所以看不到它的干涉、衍射现象，但仍具有波动性，D项错；X光是波长极短的电磁波，是光子，它的衍射不能证实物质波的存在，B项错．只有C项正确． 答案　C;例3　物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些不规则的点子；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 B．单个光子的运动表现出波动性 C．干涉条纹中明亮的部分是光子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，对于一个光子通过单缝落在何处，是不确定的，但概率最大的是中央亮纹处，可达95%以上，还可能落到暗纹处，不过落在暗纹处的概率最小(注意暗纹处并非无光子到达)．故C、D选项正确． 答案　CD;例4　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． 解析　枪口直径可以当作子弹射出枪口位置的不确定量Δx，由于Δpx＝mΔvx，由不确定性关系公式得子弹射出枪口时横向速度的不确定量;课堂要点小结;1;解析　一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子． 虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子??同样的一种粒子．;光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的