内蒙古巴彦淖尔市第一中学高中物理 17(4)概率波学案 新人教选修3-5VIP免费

内蒙古巴彦淖尔市第一中学高中物理17(4)概率波学案新人教选修3-5学习目标：（一）知识与技能1、了解微粒说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题．2、了解波动说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题．3、了解事物的连续性与分立性是相对的，了解光既有波动性，又有粒子性．4、了解光是一种概率波．难点：对量子化、波粒二象性、概率波等概念的理解学习过程：一、经典的粒子和经典的波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。任意时刻的确定以及空中的确定，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，其特征是具有和，也就是具有时空的周期性。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，即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。二、概率波1、德布罗意波的统计解释1926年，德国物理学玻恩（Born，1882--1972）提出了概率波，认为２、概率波对光的双缝衍射现象的解释：光是一种粒子，它和物质的作用是“一份一份”地进行的.用很弱的光做双缝干涉实验.从光子打在胶片上的位置，我们发现了规律性.实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些无规则分布的点子，那些点子是打在底片上形成的，如果曝光时间足够长，我们无法把它们区分开，因此看起来是.单个光子通过双缝后的落点无法预测,但是研究很多光子打在胶片上的位置,我们发现了规律性:光子落在某些条形区域内的可能性.这些条形区域正是某种波通过双缝后发生干涉时振幅的区域.这个现象表明，光子在空间各点出现的可能性的大小（概率），正是由于这个原因，1926年德国的物理学家波恩指出：虽然不能肯定某个光子落在哪一点，但由屏上各处明暗不同可知，光子落在各点的概率是不一样的，即，。这就是说，光子在空间出现的概率可以通过1确定，所以，从光子的概念上看，光波是一种概率波。物理学中把光波叫做.概率表征某一事物出现的可能性.经过长期的探索，人们对光的认识越来越深入了.光既是一种,又是一种,光既表现出又表现出.而在我们的经验中找不到既是波,又是粒子的东西.这是因为我们的经验局限于宏观物体的运动,微观世界的某些属性与宏观世界不同，我们从来没有过类似的经历.随着人类的认识范围不断扩展，不可能直接感知的事物出现在我们面前.在这种情况下我们就要设想一种模型，尽管以日常经验来衡量，这个模型的行为十分古怪，但是只要能与实验结果一致，它就能够在一定范围内正确代表所研究的对象.３、光的波动性与粒子性是不同条件下的表现：大量光子行为显示；个别光子行为显示；光的波长越长，；光的波长越短，４、概率波对物质波的双缝衍射现象的解释对于电子和其他微观粒子，由于同样具有，所以与它们相联系的物质波也是。也就是说，单个粒子。对于大量粒子，这种概率分布导致确定的宏观结果。总之，按光子的模型，用统计观点看待单个粒子与粒子总体的联系，并将波的观点与粒子观点结合起来了，但这里的波是特殊意义的波，因而被称为“概率波”．这种对物质波衍射与实物粒子的波粒二象性的理解，称作统计解释或概率解释．达标训练：1．在经典物理学的概念中，粒子的运动在任意时刻有确定的_______________、_______________和_______________，波在空间中传播有固定的_______________和_______________，表示波具有空间上的周期性。2．在弱光的干涉实验中，控制光的强度，使前一个光子到达屏幕后才发出第二个光子，从而排除光子之间相互作用的可能性。在这种情况下，如果时间较短，则在光屏上出现的是__________________________，若经过比较长的时间，则在屏上可以看到__________________。这说明光子到达亮条纹处的_____________较大，到达暗条纹处的_____________较小，所以我们可以说光是一种_____________波。3．用电子做双缝干涉实验时，少量电子在屏上看不到分布规律，体现了电子的_____________性，但大量电子通过双缝时，在屏上就得到了清晰的干涉条纹，体现了电子的_____________性。4．电子、质子等实物粒子和光子一样，具有波...