高二物理不确定的关系学习课件

1、新课标人教版课件系列高中物理选修3-517.5不确定的关系教学目标 （一）知识与技能1了解不确定关系的概念和相关计算2了解物理模型与物理现象（二）过程与方法经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。（三）情感、态度与价值观能领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。【重点难点】1、重点：不确定关系的概念 2、难点：对不确定关系的定量应用 玻恩(M. Born. 1882-1970)德国物理 学家。1926年提出波函数的统计意义。为此与博波(W.W.G Bothe. 1891-1957)

2、共享1954年诺贝尔物理学奖。玻 恩M. Born. 一、德布罗意波的统计解释 1926年，德国物理学玻恩 (Born , 1882-1972) 提出了概率波，认为个别微观粒子在何处出现有一定的偶然性，但是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。 二.经典波动与德布罗意波(物质波)的区别 经典的波动(如机械波、电磁波等)是可以测出的、实际存在于空间的一种波动。 而德布罗意波(物质波)是一种概率波。简单的说，是为了描述微观粒子的波动性而引入的一种方法。不确定度关系（uncertainty relatoin) 经典力学：运动物体有完全确定的位置、动量、能量等。 微观粒子：位置、动量等

3、具有不确定量（概率）。、电子衍射中的不确定度 一束电子以速度 v 沿 oy 轴射向狭缝。 电子在中央主极大区域出现的几率最大。y 在经典力学中，粒子（质点）的运动状态用位置坐标和动量来描述，而且这两个量都 可以同时准确地予以测定。然而，对于具有二象性的微观粒子来说，是否也能用确定的坐标和确定的动量来描述呢？下面我们以电子通过单缝衍射为例来进行讨论。设有一束电子沿 轴射向屏AB上缝宽为 的狭缝，于是，在照相底片CD上，可以观察到如下图所示的衍射图样。如果我们仍用坐标 和动量 来描述这一电子的运动状态，那么，我们不禁要问：一个电子通过狭缝的瞬时，它是从缝上哪一点通过的呢?也就是说，电子通过狭缝的瞬

4、时，其坐标 为多少?显然，这一问题，我们无法准确地回答，因为此时该电子究竟在缝上哪一点通过是无法确定的，即我们不能准确地确定该电子通过狭缝时的坐标。对于第一衍射极小， 式中 为 电子的德布罗意波长。 电子通过狭缝的瞬间，其位置在 x 方向上的不确定量为y 电子的位置和动量分别用 和 来表示。 同一时刻，由于衍射效应，粒子的速度方向有了改变，缝越小，动量的分量 Px变化越大。y分析计算可得:许多相同粒子在相同条件下实验,粒子在同一时刻并不处在同一位置。用单个粒子重复,粒子也不在同一位置出现。 不确定性关系(19011976)德国物理学家,量子力学矩阵形式的创建人, 1932年获诺贝尔物理学奖。经

5、严格证明应为：这就是著名的海森伯测不准关系式（约化普朗克常量） 能量与时间的不确定关系： 原子在激发态的平均寿命 相应地所处能级的能量值一定有一不确定量。称为激发态的能级宽度。 我们知道，原子核的数量级为10-15m，所以，子弹位置的不确定范围是微不足道的。可见子弹的动量和位置都能精确地确定，不确定关系对宏观物体来说没有实际意义。 例1.一颗质量为10g 的子弹，具有200ms-1的速率，若其动量的不确定范围为动量的0. 01%(这在宏观范围是十分精确的了)，则该子弹位置的不确定量范围为多大?解: 子弹的动量动量的不确定范围由不确定关系式(17-17)，得子弹位置的不确定范围我们知道原子大小的

6、数量级为10-10m，电子则更小。在这种情况下，电子位置的不确定范围比原子的大小还要大几亿倍，可见企图精确地确定电子的位置和动量已是没有实际意义。 例2. 一电子具有200 m/s的速率，动量的不确定范围为动量的0. 01%(这已经足够精确了)，则该电子的位置不确定范围有多大?解: 电子的动量为动量的不确定范围由不确定关系式，得电子位置的不确定范围 宏观物体 微观粒子具有确定的坐标和动量 没有确定的坐标和动量可用牛顿力学描述。 需用量子力学描述。 有连续可测的运动轨道，可 有概率分布特性，不可能分辨 追踪各个物体的运动轨迹。 出各个粒子的轨迹。体系能量可以为任意的、连 能量量子化 。续变化的数

7、值。不确定度关系无实际意义 遵循不确定度关系微观粒子和宏观物体的特性对比不确定关系的物理意义和微观本质1. 物理意义： 微观粒子不可能同时具有确定的位置和动量。粒子位置的不确定量 x越小，动量的不确定量Px就越大，反之亦然。2. 微观本质： 是微观粒子的波粒二象性及粒子空间分布遵从统计规律的必然结果。 不确定关系式表明： 微观粒子的坐标测得愈准确( x0) ，动量就愈不准确(px) ； 微观粒子的动量测得愈准确(px0) ，坐标就愈不准确( x) 。 但这里要注意，不确定关系 不是说微观粒子的坐标测不准； 也不是说微观粒子的动量测不准； 更不是说微观粒子的坐标和动量都测不准； 而是说微观粒子的

8、坐标和动量不能同时测准。 这是因为微观粒子的坐标和动量本来就不同时具有确定量。 这本质上是微观粒子具有波粒二象性的必然反映。 由上讨论可知，不确定关系是自然界的一条客观规律,不是测量技术和主观能力的问题。 不确定关系提供了一个判据： 当不确定关系施加的限制可以忽略时，则可以用经典理论来研究粒子的运动。 当不确定关系施加的限制不可以忽略时，那只能用量子力学理论来处理问题。为什么微观粒子的坐标和动量不能同时测准?免费挂机赚钱 / 免费挂机赚钱 hmq046dfk 早已上了锁，窗子关得严严的，教室里漆黑一片，我喊着几声宝根的名字，没有任何回应。我无可奈何地向回走去，腿开始发软，整个身子即将瘫倒下去王

9、老伯突然叫了起来：“你看！教室里亮了灯一定有人！”猛回首，透过窗子我依稀的看到了儿子的脸 “宝根”宝根的班主任也闻讯赶来了，她仔细地查问起事情的缘由。宝根终于胆怯地说：“昨天足球打在孙奶奶的身上吴望望说是我告的密放学后，他把我锁在教室里，不让我回家，要是不听他的话，明天他就打我”宝根畏缩在肖艳的怀里，流着泪哀求道：“妈妈你快好起来吧，没有你会有人欺负我，我会害怕的”所有在场的人无不为之流泪。这孩子真乖儿乖得让人心痛！没过几天，小荷的班主任把我叫到了他的办公室，严肃地对我说：“苏小荷严重地违反了学校的规章制度，私自携带手机上学。按学校的规定私自携带手机的学生一经发现，回家反省一至两周。由于苏小荷

10、学习成绩突出，平时表现良好，所以我没有上报学校领导”听了班主任的话，我想跟他解释点什么，可是，话到嘴边却又咽了回去他好似看透了我的心思，斩钉截铁地说：“无论什么原因，我们做家长的为了孩子着想，必须遵守学校的规章制度。”回到家里，我心烦意乱。独自一人躺在床上，想起心事来。人生的路怎么这么难，没有儿子时盼儿子，有了儿子盼长大，如今儿子长大了，却又为他的前途操起心来，这没完没了的烦恼何时是个尽头可怜天下父母心！我尝到了做父母的滋味！ “苏林，你生病了吗？”妻子走到我身边，抚摸着我的额头关切地问 “我有点累想躺一躺”我搪塞着她。 “我知道你心里烦要不咱就在城里摆个菜摊儿，这样一来就能随时与孩子保持联系，咱们也能安心地做买卖了。” “这个主意不错！”我一股碌爬起来，一切烦恼抛之脑后18第十三章|随着经济的发展，从山里走出的打工仔渐渐地多了起来。我那城里的小屋附近也搬来了一些山里来的人成了我新的的邻居，他们拖家带口的，不是靠关系在厂里上班，就是托熟人在酒店里打工，总之，他们都是为了挣钱而来的。然而，我岳父岳母的身体状况却越来越糟糕，只好告老回乡。失去了亲人的帮助，日子过得非常艰难而辛苦。天天穿梭于县城与山里