1、课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升第4节 概率波第5节 不确定性关系课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升学习目标1了解经典物理学中的粒子和波的特点。2了解概率波的内容。3了解“不确定关系”的含义。课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升课前预习落实基础 一、概率波1经典的粒子和经典的波(1)经典的粒子含义：粒子有一定的_，具有一定的_，有的还带有_。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、(2)经典的波含义：在空间是_的。特征：具有_和_，即具有时空的_。空间大小质量电荷牛顿运动定律速度轨道弥散开来频率波长周期性课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升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_引起的，而是光子自身_的性质，光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，所以，光波是一种概率波。(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，但在某点附近出现的概率的大小可以由_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，所以物质波也是概率波。相互作用固有不确定波动课前预习落实基
3、础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升二、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，这种关系叫_关系。2表达式：_ h4。其中 x 表示粒子位置的不确定量，用 p 表示在 x 方向上动量的不确定量，h 是普朗克常量。3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_模型和波模型；在微观世界里，也需要建立物理模型，像粒子的_模型。不确定性xp粒子波粒二象性课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力
4、提升自主思考判断下列说法的正误。(1)经典的粒子的运动适用牛顿第二定律。()(2)经典的波在空间传播具有周期性。()(3)光子通过狭缝后落在屏上的位置是可以确定的。()(4)光子通过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些。()(5)电子通过狭缝后运动的轨迹是确定的。()(6)微观粒子的运动分析能用“轨迹”来描述。()课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升课堂互动考点突破 考点一 对概率波的理解1单个粒子运动的偶然性我们可以知道粒子落在某点的概率，但不能预言粒子落在什么位置，即粒子到达什么位置是随机的，是预先不确定的。2大量粒子运动的必然性由波动
5、规律，我们可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律，因此我们可以对宏观现象进行预言。3概率波体现了波粒二象性的和谐统一概率波的主体是光子、实物粒子，体现了粒子性的一面；同时粒子在某一位置出现的概率受波动规律支配，体现了波动性的一面，所以说，概率波将波动性和粒子性统一在一起。课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升例 1(多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光波的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就出现了规则
6、的干涉条纹，对这个实验结果下列认识正确的是A曝光时间不长时，光子的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点子B单个光子的运动没有确定的轨道C干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D只有大量光子的行为才能表现出波动性课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升思路引导 双缝干涉实验证明光具有波粒二象性，光波是概率波。解析 光具有波粒二象性，只有大量的光子的行为才表现出光的波动性；D 项正确，光波是概率波，单个光子的运动没有确定的轨道，它落到哪儿的概率受波动规律支配，干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方，选项 A 错，B、C
7、 正确。答案 BCD课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升规律总结(1)光子无论是表现出波动性，还是表现出粒子性，都与经典的波和经典的粒子不同，没有确定的轨迹，不遵循牛顿运动定律。(2)只能确定光子在某点附近出现的概率，且概率的空间分布遵循波动规律。课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升变式训练1(多选)在做双缝干涉实验中，在观察屏的某处是亮纹，则对光子到达观察屏的位置，下列说法正确的是A到达亮纹处的概率比到达暗纹处的概率大B到达暗纹处的概率比到达亮纹处的概率大C该光子可能到达光
8、屏的任何位置D以上说法均有可能解析 根据概率波的含义，一个光子到达亮纹处的概率要比到达暗纹处的概率大得多，但并不是一定能够到达亮纹处，故 A、C 正确。答案 AC课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升考点二 对不确定性关系的理解1粒子位置的不确定性若粒子照射到挡板上有确定的动量，即不发生衍射，则粒子必处于挡板上的任何位置，也就是说粒子在挡板上的位置是完全不确定的。2粒子动量的不确定性若使粒子通过挡板狭缝，它们的位置被狭缝限定了，经过狭缝之后有些粒子跑到缝的位置以外，即粒子具有了与其原来运动方向垂直的动量，说明粒子动量具有不确定性。课前预
9、习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升3位置和动量的不确定性关系 x p h4由 x p h4 可以知道，在微观领域，越准确地测定粒子的位置，动量的不确定性就越大；反之，越准确确定粒子的动量，那么位置的不确定性就越大。4微观粒子的运动没有特定的轨道微观粒子的位置和动量是不能同时被确定的，这也就决定了不能用“轨迹”的观点来描述粒子的运动。课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升例 2 已知 h4 5.31035 Js，试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结果，讨论在宏观和微观世界中
10、进行测量的不同情况。(1)一个球的质量 m1.0 kg，测定其位置的不确定量为 106 m。(2)电子的质量 me9.01031 kg，测定其位置的不确定量为 1010 m。(即为原子的数量级)思路引导 根据不确定关系xp h4，先求动量的不确定关系，再由pmv，计算速度测量的不确定关系。课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升解析(1)m1.0 kg，x106 m，则xp h4 由pmv 知 v1h4xm5.310351061.0 m/s5.31029 m/s。(2)me9.01031 kg，x1010 m v2h4xme5.31035
11、10109.01031 m/s 5.89105 m/s。答案(1)5.31029 m/s(2)5.89105 m/s课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升规律总结 在宏观世界中物体的质量与微观世界中粒子的质量相比较，相差很多倍。根据计算的数据可以看出，宏观世界中的物体的质量较大，位置和速度的不确定量较小，可同时较精确地测出物体的位置和动量。在微观世界中粒子的质量较小，不能同时精确地测出粒子的位置和动量，不能准确地把握粒子的运动状态。课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升变式训练2
12、(多选)关于不确定性关系 x p h4 有以下几种理解，正确的是A微观粒子的动量不可确定B微观粒子的位置不可确定C微观粒子的动量和位置不可同时确定D不确定关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升解析 本题主要考查对不确定性关系xph4的理解，不确定性关系表示确定位置、动量的精度相互制约，此长彼消，当粒子的位置不确定性小时，粒子动量的不确定性更大；反之亦然。故不能同时准确确定粒子的位置和动量，不确定性关系是自然界中的普遍规律，对微观世界的影响显著，对宏观世界的影响可忽略。故 C、D 正确。答案 CD课前预习落实基础第十七章 波粒二象性|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升本讲结束请按ESC键返回课下作业能力提升
