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4　概率波课堂实录【2】｜教案在线预览

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关键词：4　概率波课堂实录【2】

正文

第十七章波粒二象性第四节概率波

石家庄市藁城区第三中学卢建刚

教学目标

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。

过程与方法

1.领悟什么是概率波；

2.了解物理学中物理模型的特点初步掌握科学抽象这种研究方法；

3. 通过数形结合的学习，认识数学工具在物理科学中的作用。

情感态度与价值观

1.在物质波理论的学习中，进一步强化有关科学研究的一些基本方法——“实验——理论假设——进一步实验——修正理论或提出新的假设”。

2.了解人类的认识都是有一定时期局限性的，没有在一切条件下都适用的真理，人类对真理的认识是在不断发展中完善的。

重点：

实物粒子和光子一样具有波粒二象性，利用公式λ=h/p进行简单计算. 难点：

物质波的概念、通过物质波的概念认识“轨迹”描述的局限，进一步了解牛顿力学的局限性. 一、经典的粒子和经典的波

1、经典的粒子的基本特征

⑴粒子有一定的空间大小、一定的质量和电荷量

⑵

粒子的运动遵从牛顿第二定律

⑶粒子有确定的位置、速度以及时空中确定的轨道。

2、经典的波的基本特征

⑴在空间具有弥散性

⑵

具有一定的频率、波长具有时空的周期性

在经典物理学中，波和粒子是两个不同的研究对象，具有非常不同的表现，互不相容，遵从不同的规律。

二、概率波

1.德布罗意波的统计解释

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第四节概率波第1页 /共 3页

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。

2.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。

说明：

（1）大量光子行为显示波动性；个别光子行为显示粒子性；

（2）光的波长越长，波动性越强；光的波长越短，粒子性越强。

马克斯·玻恩(Max Born 1882～1970)德国理论物理学家，研究原子系统的规律，创立了矩阵力学，这个理论解决了旧量子论不能解决的有关原子理论的问题。是量子力学的奠基人之一。 3.物质波也是概率波

一个一个电子依次入射双缝的衍射实验：

7个电子

第四节概率波第2页 /共 3页

100个电子

3000个电子

20000个电子

70000个电子

对于电子和其他微观粒子，

（1）单个粒子的位置是不确定的，但是在某点附近出现的概率的大小可以由波动的规律确定。

（2）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。

动画：迈克尔逊干涉实验

课堂小结

一、经典的粒子和经典的波

1、经典的粒子的基本特征

2、经典的波的基本特征

二、概率波

1.德布罗意波的统计解释

2.光是一种概率波

3.物质波也是概率波

作业：本节讲学稿习题。

第四节概率波第3页 /共 3页

资料摘要

4　概率波课堂实录【2】