2018-2019学年人教版选修3-5 第十七章 4-5 概率波 不确定性关系 学案
2018-2019学年人教版选修3-5 第十七章 4-5 概率波 不确定性关系 学案第1页

4 概率波

5 不确定性关系

[学习目标] 1.了解经典物理学中的粒子和波的特点.2.了解概率波的内容.3.了解不确定性关系的含义.

一、概率波

1.经典的粒子和经典的波:

(1)经典的粒子:

①含义: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运动的基本特征:遵从牛顿运动定律,任意时刻有确定的位置和速度,在时空中有确定的轨道.

(2)经典的波:

①含义:在空间是弥散开来的.

②特征:具有频率和波长,即具有时空的周期性.

2.概率波:

(1)光是概率波: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,因此从光子概念上看,光波是一种概率波.

(2)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的规律确定.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.

二、不确定性关系

1.定义:在经典物理学中,可以同时用质点的位置和动量精确描述它的运动,在微观物理学中,要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的,这种关系叫不确定性关系.

2.表达式:ΔxΔp≥.

其中以Δx表示粒子位置的不确定量,以Δp表示粒子在x方向上的动量的不确定量,h是普朗克常量.

3.微观粒子运动的基本特征:不再遵守牛顿运动定律,不可能同时准确地知道粒子的位置和动量,不可能用"轨迹"来描述粒子的运动,微观粒子的运动状态只能通过概率做统计性