第4节 概率波
第5节 不确定性关系
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)光波是一种概率波:光的波动性不是光子之间的相互作用引起的,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.
(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,一个质点的位置和动量是可以同时测定的;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Δx表示粒子位置的不确定量,用Δp表示在x方向上动量的不确定量,h是普朗克常量.
3.物理模型与物理现象:在经典物理学中,对于不同的宏观对象,我们分别建立粒子模型和波动模型;在微观世界里,也需要建立物理模型,像粒子的波粒二象性模型.
判一判 (1)光波既是一种电磁波,又是一种概率波.( )
(2)双缝干涉说明光具有粒子性.( )
(3)概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象,所以本质是一样的.( )