人教版高中物理选修3-5第十七章波粒二象性17-4概率波

4概率波第十七章波粒二象性光的波粒二象性光具有波动性，又有粒子性，即波粒二象性。

光在传播过程中表现出波动性，如干涉、衍射、偏振现象。

光在与物质发生作用时表现出粒子性，如光电效应，康普顿效应。光子能量和动量为阅读课本P40经典的粒子和经典的波一、经典的粒子和经典的波1：经典的粒子的基本特征⑴粒子有一定的空间大小、一定的质量和电荷量.⑵粒子的运动遵从牛顿第二定律.⑶粒子有确定的位置、速度以及时空中确定的轨道.2：经典的波的基本特征⑴在空间具有弥散性.⑵具有一定的频率、波长具有时空的周期性.在经典物理学中，波和粒子是两个不同的研究对象，具有非常不同的表现，互不相容，遵从不同的规律.德布罗意波的统计解释1926年德国物理学家波恩提出了概率波，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。光的强弱对应于光子的数目，明纹处达到的光子数多，明纹表示光子达到的概率大。暗纹反之。阅读课本P40-41光是一种概率波导学探究用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图1甲、乙、丙所示的图象.图1(1)图象甲是曝光时间很短的情况，光点的分布有什么特点？说明了什么问题？答案当曝光时间很短时，屏上的光点是随机分布的，具有不确定性，说明了光具有粒子性.答案二、概率波(2)图象乙是曝光时间稍长情况，当光子数较多时落在哪些区域的概率较大？可用什么规律来确定？答案落在某些条形区域的概率较大，这种概率可用波动规律来确定.答案(3)图象丙是曝光时间足够长的情况，体现了光的什么性？怎样解释上述现象？答案光的波动性.综合上面三个图象可知，少量光子呈现粒子性，大量光子呈现波动性，而且光是一种概率波.答案虽然不能肯定某个光子落在哪一点，但在屏上各处明暗不同可以推知，光子落在各点的概率是不一样的，即光子落在明纹处的概率大，落在暗处的概率小。则光子在空间出现的概率可以通过衍射、干涉的明暗条纹这样的波动规律确定。----------光是一种概率波。二、概率波波动性是光子间相互作用结果吗？波动性不是光子间相互作用引起的，而是光子自身固有的性质光是一种概率波⑴不能确定某时刻某个光子落在哪个位置⑵光子落在某一位置附近的概率可以确定，且光子在空间出现的概率可通过波动的规律确定。光子在某位置出现的概率大，对大量光子来说达到该位置的光子数多，该位置出现明条纹。反之出现暗条纹。二、概率波1、光波是概率波光的波动性不是光子之间相互作用的结果而是光子自身固有的性质，光子落在各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。这就是说光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定。所以，从光子的概率上看，光波是一种概率波。物质波也是概率波电子和其他微观粒子，同样具有波粒二象性，所以与它们相联系的物质波也是概率波。阅读课本P40-41光是一种概率波7个电子100个电子300020000一个一个电子依次入射双缝的衍射实验：70000体现了粒子性体现了波动性粒子出现的概率高粒子出现的概率低2、物质波也是概率波对于电子和其他微观粒子，同样具有波粒二象性。单个粒子的位置是不确定，但在某点出现的概率的大小可以由波动的规律确定，而且对于大量粒子，这种概率分布导致确定的宏观结果，所以物质