人教版 (新课标)选修3选修3-5第十七章 波粒二象性4 概率波教学课件ppt

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人民教育出版社 高二 |选修3-5
一、经典的粒子和经典的波
两种模型：①粒子模型 ②波动模型
例如：声音的干涉、衍射现象
经典物理学中粒子运动的基本特征：任意时刻的确定位置和速度以及时空中的确定轨道
经典波的特征：频率、波长即时空的周期性
思考1: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？
明纹处到达的光子数多，暗纹到达的光子少
这是否可以认为，是光子之间的相互作用使它表现出了波动行，而不是光子本身就具有波动性呢？
思考2：一个光子通过狭缝后到底落在屏上的哪一点呢？
1926年德国物理学家波恩指出：光子落在明处的概率大，落在暗处的概率小。
光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，所以从光子的概念上看，光波是刻画光子在空间的概率分布的一种概率波
三、电子干涉条纹对概率波的验证
与电子等微观粒子相联系的物质波也是刻画粒子在空间分布的概率波
单个粒子 位置不确定
大量粒子 确定的宏观结果 如干涉条纹
电子双缝衍射
1) 用足够强的电子束进行双缝衍射
—— 出现了明暗相间的衍射条纹，体现电子的波动性
—— 衍射条纹掩饰了电子的粒子性 未能体现电子在空间分布的概率性质
—— 得到的结果与光的双缝衍射结果一样
2) 用非常弱的电子束进行双缝衍射
—— 单个电子的运动方向是完全不确定的__具有概率分布 一定条件下，电子运动方向的概率具有确定的规律
—— 开始电子打在屏幕上的位置是任意的 随着时间推移，电子具有稳定的分布 出现清晰衍射条纹__和强电子束在短时间形成的一样