光的波动性概率波不确定关系课件

温故而知新17.2光的粒子性一、光电效应的实验规律二、光电效应解释中的疑难三、爱因斯坦的光电效应方程经典力学理论不适用于微观领域饱和电流、遏制电压、截止频率、逸出功四、康普顿效应光的散射、康普顿效应五、光子的动量温故而知新17.2光的粒子性一、光电效应的实验规律二、光电13光的波动性3光的波动性2一、光的波粒二象性体现光的粒子性体现光的波动性光的波粒二象性一、光的波粒二象性体现光的粒子性体现光的波动性光的波粒二象性3二、粒子的波动性除了光具有波动性，德布罗意提出假设：实物粒子也具有波动性。这种与实物粒子相联系的波后来称为德布罗意波。二、粒子的波动性除了光具有波动性，德布罗意提出假设：实物粒子4三、物质波的实验验证

1927年戴维孙（C.J.Davisson）和汤姆孙（G.P.Thomson）分别利用晶体做了电子束衍射实验，得到了类似图17.3-1的衍射图样，从而证实了电子的波动性。他们为此获得了1937年的诺贝尔物理学奖。三、物质波的实验验证1927年戴维孙（C.J.Dav54概率波4概率波6一、经典的粒子和经典的波经典物理学中，已知初始位置和初始速度及受力情况，就可以确定任意时刻的位置和速度以及空中的确定轨道。经典的粒子经典的波经典的波在空间是弥散开来的，其特征是具有频率和波长，也就是具有时空的周期性。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，对于光和电子、质子等粒子，这两种互不相容的属性又是怎样“集于一身”的？一、经典的粒子和经典的波经典物理学中，已知初始位置和初始速度7二、概率波按照光的波动理论，条纹的明暗表示达到屏上的光的强度不同。按照光子模型，每个同频光子都带有相同的一份能量，所以条纹明暗的分布应该是达到屏上的光子数目多少的分布，也就是说，光的强弱对应光子的数目，明纹处达到的光子数多，暗纹处到达的光子数少。二、概率波按照光的波动理论，条纹的明暗表示达到屏上的光的强度8二、概率波一个光子通过狭缝后到底落在哪一点呢？1926年德国物理学家波恩指出：虽然不能肯定某个光子落在哪一点，但由屏上各处的明暗不同这个事实可以推知，光子落在个点的概率是不一样的，即光子落在明纹处的概率大，落在暗纹处的概率小。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，光波是一种概率波。二、概率波一个光子通过狭缝后到底落在哪一点呢？1926年德国9二、概率波100个电子3000多个电子70000多个电子二、概率波100个电子3000多个电子70000多个电子105不确定关系5不确定关系11一、不确定关系屏上各点的亮度反映了粒子到达这点的概率。如果这个概率的分布在坐标系中表示出来，就是17.5-2右侧的曲线。一、不确定关系屏上各点的亮度反映了粒子到达这点的概率。如果这12一、不确定关系

这就是著名的不确定性关系，简称不确定关系。一、不确定关系

这就是著名的不确定性关系，简称不确定关系。13二、物理模型与物理现象

作为20世纪最伟大的物理学家之一，爱因斯坦对于量子理论的思索比相对论的考虑要多得多。即便如此，他在晚年也只好承认：“整整50年有意识的思考，并没有使我们更接近‘光量子是什么’这个问题的答案。”

然而，越困难，越具有挑战性的问题，就越让人的好奇心无法割舍。这种思考和争论任然继续着……二、物理模型与物理现象作为20世纪最伟大的物14温故而知新17.2光的粒子性一、光电效应的实验规律二、光电效应解释中的疑难三、爱因斯坦的光电效应方程经典力学理论不适用于微观领域饱和电流、遏制电压、截止频率、逸出功四、康普顿效应光的散射、康普顿效应五、光子的动量温故而知新17.2光的粒子性一、光电效应的实验规律二、光电153光的波动性3光的波动性16一、光的波粒二象性体现光的粒子性体现光的波动性光的波粒二象性一、光的波粒二象性体现光的粒子性体现光的波动性光的波粒二象性17二、粒子的波动性除了光具有波动性，德布罗意提出假设：实物粒子也具有波动性。这种与实物粒子相联系的波后来称为德布罗意波。二、粒子的波动性除了光具有波动性，德布罗意提出假设：实物粒子18三、物质波的实验验证

1927年戴维孙（C.J.Davisson）和汤姆孙（G.P.Thomson）分别利用晶体做了电子束衍射实验，得到了类似图17.3-1的衍射图样，从而证实了电子的波动性。他们为此获得了1937年的诺贝尔物理学奖。三、物质波的实验验证1927年戴维孙（C.J.Dav194概率波4概率波20一、经典的粒子和经典的波经典物理学中，已知初始位置和初始速度及受力情况，就可以确定任意时刻的位置和速度以及空中的确定轨道。经典的粒子经典的波经典的波在空间是弥散开来的，其特征是具有频率和波长，也就是具有时空的周期性。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，对于光和电子、质子等粒子，这两种互不相容的属性又是怎样“集于一身”的？一、经典的粒子和经典的波经典物理学中，已知初始位置和初始速度21二、概率波按照光的波动理论，条纹的明暗表示达到屏上的光的强度不同。按照光子模型，每个同频光子都带有相同的一份能量，所以条纹明暗的分布应该是达到屏上的光子数目多少的分布，也就是说，光的强弱对应光子的数目，明纹处达到的光子数多，暗纹处到达的光子数少。二、概率波按照光的波动理论，条纹的明暗表示达到屏上的光的强度22二、概率波一个光子通过狭缝后到底落在哪一点呢？1926年德国物理学家波恩指出：虽然不能肯定某个光子落在哪一点，但由屏上各处的明暗不同这个事实可以推知，光子落在个点的概率是不一样的，即光子落在明纹处的概率大，落在暗纹处的概率小。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，光波是一种概率波。二、概率波一个光子通过狭缝后到底落在哪一点呢？1926年德国23二、概率波100个电子3000多个电子70000多个电子二、概率波100个电子3000多个电子70000多个电子245不确定关系5不确定关系25一、不确定关系屏上各点的亮度反映了粒子到达这点的概率。如果这个概率的分布在坐标系中表示出来，就是17.5-2右侧的曲线。一、不确定关系屏上各点的亮度反映了粒子到达这点的概率。如果这26一、不确定关系

这就是著名的不确定性关系，简称不确定关系。一、不确定关系

这就是著名的不确定性关系，简称不确定关系。27二、物理模型与物理现象

作为20世纪最伟大的物理学家之一，爱因斯坦对于量子理论的思索比相对