4　概率波课堂实录

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第四．五节

概率波

和不确定关系

课堂目标

1.了解经典粒子和经典波的特点。

2．了解概率波的内容。

3．了解不确定性关系的内容。

课堂导学

1．经典的粒子和经典的波

(1)经典粒子：

①含义：粒子有一定

，具有一定的

，有的还带有

。

②运动的基本特征：遵从

，任意时刻有确定的位置和

，在时空中有确定的

。

(2)经典的波：

①含义：在空间是

的。

②特征：具有

和

，即具有时空的

。

2．概率波

(1)光波是一种概率波：光的波动性不是光子之间的

的结果，光子本身的波动性是它

的性质。光子在空间出现的概率可以通过

的规律来确定，所以，从光子的概念上看，光波是一种

。

(2)物质波也是概率波：对于电子和其他微观粒子，单个粒子的位置是

的，但是在某点附近出现的

可以由波动的规律确定。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

。

3．不确定性关系

(1)定义：在经典物理学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的，在微观物理学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的，我们把这种关系叫

关系。

(2)表达式：ΔxΔp≥h，其中用Δx表示粒子位置的不确定量，用Δp表示在x方向上4动量的不确定量，h是普朗克常量。

(3)由不确定性关系可知，微观粒子的位置和动量不能同时被确定，也就决定了不能用“

”来描述粒子的运动。

4．物理模型与物理现象

在经典物理学中，对于宏观对象，我们分别建立

模型和

模型；在微观世界里，高考资源网版权所有，侵权必究！

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也需要建立物理模型，像粒子的

模型。

思考：在微观物理学中，我们不可能同时准确地知道某个粒子的位置和动量，那么粒子出现的位置是否就是无规律可循的？

提示：粒子出现的位置还是有规律可循的，那就是统计规律。比如干涉、衍射的亮斑位置就是粒子出现概率大的位置。

练习题

1.关于光波的本质，下列说法正确的是（

）

A.光是横波

B.光是纵波

C.光是概率波

D.以上均正确

2.在做双缝干涉实验时，发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处，则b处可能是（

）

A.亮纹

B.暗纹

C.既有可能是暗纹也有可能是亮纹

D.以上各种情况均有可能

3.下列各种波是概率波的是（

）

A.声波

B.电磁波

C.光波

D.物质波

4.在做双缝干涉实验时，在观察屏上的某处是亮纹，则对光子到达观察屏时的位置，下列说法正确的是（

）

A.到达亮纹处的几率比到达暗纹处的几率大

B.到达暗纹处的几率比到达亮纹处的几率大

C.该光子可能到达光屏的任何位置

D.以上说法均有可能

5.关于经典物理学中的粒子，下列说法正确的是（

）

A.有一定的大小，但没有一定的质量

B.有一定的质量，但没有一定的大小

C.既有一定的大小，又有一定的质量

D.有的粒子还有一定量的电荷

6.在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上，假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子（

）

A.一定落在中央亮纹上

B.一定落在亮纹处

C.可能落在暗纹处

D.落在中央亮纹处的可能性最大

7.由不确定性关系可以得出的结论是（

）

A.如果动量的不确定范围越小，则与它对应位置坐标的不确定范围就越大

B.如果位置坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大

C.动量和位置坐标的不确定范围之间的关系不是反比例函数

D.动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一的确定关系

8.关于光的波粒二象性，下列说法正确的是（

）

A.光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体

B.光是波，与橡皮绳上的波相似

C.光的波动性是大量光子运动规律的表现，在干涉条纹中，那些光强度大的地方，光子到达的概率大

D.在宏观世界中波动性和粒子性是对立的，在微观世界是可以统一的

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