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1、2021/6/161 4. 4. 概率波概率波 第十七章第十七章 波粒二象性波粒二象性2021/6/162一、经典的粒子和经典的波一、经典的粒子和经典的波两种模型：两种模型：粒子模型粒子模型 波动模型波动模型 声音的干涉、衍射现象声音的干涉、衍射现象 经典粒子特征经典粒子特征:大小大小、质量质量、电荷电荷.运动特征：任意时刻的运动特征：任意时刻的确定确定位置位置和和速度速度以及时以及时空中的确定空中的确定轨道轨道经典波的特征经典波的特征：频：频率、波长即具有时率、波长即具有时空的周期性空的周期性自由落体、电子在电场中偏转自由落体、电子在电场中偏转2021/6/163 波和粒子是两种不同的研究对

2、象波和粒子是两种不同的研究对象, ,具有非常不具有非常不同的表现同的表现, ,那么那么, ,为什么对于光子、电子和质子等为什么对于光子、电子和质子等粒子又能集它们于一身呢？粒子又能集它们于一身呢？二、概率波二、概率波 明纹处到达的光子数明纹处到达的光子数多，暗纹到达的光子数多，暗纹到达的光子数少少 这是否可以认为，这是否可以认为，是光子之间的相互作用是光子之间的相互作用使它表现出了波动性，使它表现出了波动性，而而不是光子本身就具有不是光子本身就具有波动性呢波动性呢？2021/6/164 一个光子通过狭缝后到底落在屏上的哪一一个光子通过狭缝后到底落在屏上的哪一点呢？点呢？ 1926 1926年德

3、国物理学家波年德国物理学家波恩指出：恩指出：光子落在明处的概光子落在明处的概率大，落在暗处的概率小。率大，落在暗处的概率小。 光子在空间出现的概率可光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，所以通过波动的规律确定，所以从光子的概念上看，以从光子的概念上看，光波光波是一种概率波是一种概率波.玻恩玻恩(1882-1970) 1954年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖2021/6/165三三.电子干涉条纹对概率波的验证电子干涉条纹对概率波的验证 与电子等微观粒子相联与电子等微观粒子相联系的系的物质波也是概率波物质波也是概率波单个粒子单个粒子 位置不确定位置不确定大量粒子大量粒子 确定的宏观结果确定的

4、宏观结果 ( (如干涉条纹如干涉条纹) )2021/6/166单 缝 衍 射 在光的衍射实验中，摄像记录弱光入射的几个不在光的衍射实验中，摄像记录弱光入射的几个不同曝光阶段的衍射图样，并进行比较，可以发现，同曝光阶段的衍射图样，并进行比较，可以发现，在衍射图样中较亮的地方，光子出现的概率较大。在衍射图样中较亮的地方，光子出现的概率较大。2021/6/1672021/6/168轨道轨道 位置位置 速度速度 频率频率 波长波长 无规则分布的曝光点无规则分布的曝光点 明显的干涉条纹明显的干涉条纹， 概率概率 概率概率 概率概率 2021/6/169概率概率 传播速度传播速度 2021/6/1610CD2021/6/1611BC 2021/

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