概率波不确定性关系课件VIP免费

17.4概率波不确定性关系导入新课波和粒子是两种不同的研究对象,具有非常不同的表现,那么,为什么对于光子、电子和质子等粒子又能集它们于一身呢？知识回顾知识回顾光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。一个能量为E、动量为p的实物粒子同时具有波动性，动量为P的粒子波长：Ph频率:h回顾光的波粒二象性的认识过程1、著名物理学家牛顿支持微粒说.微粒说可以解释光的一些现象.微粒说对有些光学现象的解释感到困难。2、惠更斯提出了波动说。3、19世纪，通过光的干涉、衍射实验和光电效应的发现，最后统一到光既具有波动性，又具有粒子性，即光的波粒二象性。在惠更斯与牛顿的争论中由于他们认识的局限性，认为光子的粒子性和波动性绝对不能统一起来，是相互排斥的.在结论上这是一种错误的绝对的认识论，由光的波粒二象性的发展过程我们可以得出正确的结论就是“亦此亦彼”的观点.在经典物理学的观念中，，人们形成了一种观念，物质要么具有粒子性，要么具有波动性，非此即彼。任意时刻的确定位置和速度以及空中的确定轨道，是经典物理学粒子运动的基本特征。与经典的粒子不同，经典的波在空间中是弥散开来的，其特征是具有频率和波长，也就是具有时空的周期性。物理学中物质分为电子、质子等实物和电场、磁场等场类的两大类。法国物理学家德布罗意认为运动的物质也有波动性，运动的物质对应的波就叫物质波。由于这一理论是德布罗意提出的，因此也叫德布罗意波。所有的物质都有德布罗意波，只是动量越大其波长越短，波动性越弱，粒子性越强。显而易见，在经典物理学中，波和粒子是两种不同的研究对象，具有非常不同的表现。那么，为什么光和微观粒子既表现有波动性又表现有粒子性的双重属性呢？德布罗意波的统计解释1926年德国物理学家玻恩提出了概率波，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300020000一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粒子出现的概率高粒子出现的概率低通过上述实验可知：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。电子数越多，规则的条纹越来越明显。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起的，而是光子自身固有的性质光是一种概率波⑴不能确定某时刻某个光子落在哪个位置⑵光子落在某一位置附近的概率可以确定，且光子在空间出现的概率可通过波动的规律确定。光子在某位置出现的概率大，对大量光子来说达到该位置的光子数多，该位置出现明条纹。反之出现暗条纹。1、与实物粒子相联系的物质波也是概率波，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。对事物粒子的波粒二象性的理解玻恩(M.Born.1882-1970)德国物理学家。1926年提出波函数的统计意义。为此与博波(W.W.GBothe.1891-1957)共享1954年诺贝尔物理学奖。玻恩M.Born.三.经典波动与德布罗意波(物质波)的区别经典的波动(如机械波、电磁波等)是可以测出的、实际存在于空间的一种波动。而德布罗意波(物质波)是一种概率波。简单的说，是为了描述微观粒子的波动性而引入的一种方法。四，不确定度关系（uncertaintyrelatoin)经典力学：运动物体有完全确定的位置、动量、能量等。微观粒子：位置、动量等具有不确定量（概率）。一、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。aoxy在经典力学中，粒...