概率波

4.概率波第十七章波粒二象性一、经典的粒子和经典的波两种模型：①粒子模型②波动模型声音的干涉、衍射现象经典粒子特征:大小、质量、电荷.运动特征：任意时刻的确定位置和速度以及时空中的确定轨道经典波的特征：频率、波长即具有时空的周期性自由落体、电子在电场中偏转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,为什么对于光子、电子和质子等粒子又能集它们于一身呢？二、概率波明纹处到达的光子数多，暗纹到达的光子数少这是否可以认为，是光子之间的相互作用使它表现出了波动性，而不是光子本身就具有波动性呢？一个光子通过狭缝后到底落在屏上的哪一点呢？1926年德国物理学家波恩指出：光子落在明处的概率大，落在暗处的概率小。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.玻恩(1882--1970)1954年诺贝尔物理学奖三.电子干涉条纹对概率波的验证与电子等微观粒子相联系的物质波也是概率波单个粒子位置不确定大量粒子确定的宏观结果(如干涉条纹)单缝衍射在光的衍射实验中，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，在衍射图样中较亮的地方，光子出现的概率较大。光的本性的进一步认识波长长的光波动性明显,频率大的光粒子性明显;个别光子往往表现为粒子性,大量光子往往表现为波动性1．在经典物理学的概念中，粒子的运动在任意时刻有确定的_______________、_______________和_______________，波在空间中传播有固定的_______________和_______________，表示波具有空间上的周期性。2．在弱光的干涉实验中，控制光的强度，使前一个光子到达屏幕后才发出第二个光子，从而排除光子之间相互作用的可能性。在这种情况下，如果时间较短，则在光屏上出现的是__________________________，若经过比较长的时间，则在屏上可以看到__________________。这说明光子到达亮条纹处的_____________较大，到达暗条纹处的_____________较小，所以我们可以说光是一种_____________波。轨道位置速度频率波长无规则分布的曝光点明显的干涉条纹，概率概率概率3．用电子做双缝干涉实验时，少量电子在屏上看不到分布规律，体现了电子的_____________性，但大量电子通过双缝时，在屏上就得到了清晰的干涉条纹，体现了电子的_____________性。4．电子、质子等实物粒子和光子一样，具有波动性，这种波动性就是粒子本身在空间某处出现的_____________大小问题；但光子又不同于其他实物粒子，光子在真空中的__________________是其他粒子永远达不到的。概率传播速度10．在单缝衍射实验中，中央亮条纹的光强占入射光光强的95%以上，假设现在只让一个光子通过单缝，则该光子()A．一定落在中央亮条纹上B．一定落在亮条纹处C．可能落在暗条纹处D．落在中央亮条纹处的可能性最大CD1．光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应，这一现象说明()A．光是电磁波B．光具有波动性C．光可以携带信息D．光具有波粒二象性BC2．下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是()A．光的色散和光的干涉B．光的干涉和光的衍射C．泊松亮斑和光电效应D．光的反射和光电效应C3．下列说法中正确的是()A．物质波属于机械波B．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波D.宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性C4．关于物质波，下列说法正确的是()A．电子衍射图样证明了物质波的正确性B．粒子的动量越大，其波动性越易观察C．粒子的动量越小，其波动性越易观察D．电子衍射图样中电子束物质波的波长与金属晶格大小可以比拟ACD