第4、5节 概率波__不确定性关系

教学目标：

1.了解德布罗意波和概率波，知道它们都遵循统计规律.

2.会用不确定性关系的公式分析简单问题．

重点：了解德布罗意波和概率波

难点：会用不确定性关系的公式分析简单问题．

进行新课： 概率波

　　1．经典粒子的特征

　　(1)经典物理学中，粒子有一定的空间大小，具有一定的质量，有的还具有电荷。

　　(2)经典粒子运动的基本特征：遵从牛顿运动定律，只要已知它们的受力情况及初位置、初速度，从理论上讲就可以准确、惟一地确定以后任一时刻的位置和速度，以及空间中确定的轨迹。

　　2．经典波的特征

　　经典的波在空间是弥散开来的，其特征是具有频率和波长，即具有时间、空间的周期性。

　　在经典物理中，波和粒子是两种完全不同的研究对象，具有非常不同的表现，是不相容的两个物理属性。

　　3．光波是一种概率波

　　光的波动性不是光子之间相互作用引起的，而是光子自身固有的性质，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。

　　4．物质波也是概率波

　　对于电子和其他微观粒子，单个粒子的位置是不确定的，但在某点附近出现的概率的大小可以由波动规律确定。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。

　　[释疑难·对点练]

　　1．正确理解光的波动性

　　光的干涉现象不是光子之间的相互作用使它表现出波动性的，在双缝干涉实验中，使光源S非常弱，以致前一个光子到达屏后才发射第二个光子。这样就排除了光子之间的相互作用的可能性。实验结果表明，尽管单个光子的落点不可预知，但长时间曝光之后仍然得到了干涉条纹分布。可见，光的波动性不是光子之间的相互作用引起的。

　　2．光波是一种概率波

　　在双缝干涉实验中，光子通过双缝后，对某一个光子而言，不能肯定它落在哪一点，但屏上各处明暗条纹的不同亮度，说明光子落在各处的可能性即概率是不相同的。光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小。

　　这就是说光子在空间出现的概率可以通过波动的规律来确定，因此说光是一种概率波。

　　3．物质波也是概率波

　　对于电子、实物粒子等其他微观粒子，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。

　　也就是说，单个粒子的位置是不确定的，具有偶然性；大量粒子的运动具有必然性，遵循统计规律。概率波将波动性和粒子性统一在一起。

　　[试身手]

　　1．(多选)有关经典物理中的粒子，下列说法正确的是(　　)

　　A．有一定的大小，但没有一定的质量

　　B．有一定的质量，但没有一定的大小

　　C．既有一定的大小，又有一定的质量

　　D．有的粒子还有一定量的电荷

解析：选CD　根据经典力学关于粒子的理论可知，C、D正确。