2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十七章 波粒二象性 第4、5节 概率波 不确定性关系 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十七章 波粒二象性 第4、5节 概率波 不确定性关系 Word版含答案第3页

  C.光波是一种概率波 D.以上说法全都错误

  解析:选AC 双缝干涉实验中出现的明条纹和暗条纹,说明了光子落点具有一定的概率,即符合概率波的规律,并说明光具有波动性。

  2.[多选]为了验证光的波粒二象性,在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片,并设法减弱光的强度,下列说法正确的是(  )

  A.使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝,如果时间足够长,底片上将出现双缝干涉图样

  B.使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝,如果时间很短,底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样

  C.大量光子的运动显示光的波动性

  D.光只有波动性没有粒子性

  解析:选AC 单个光子的运动具有不确定性,但其落点的概率分布还是遵循一定的统计规律的,根据统计规律可以显示出光的波动性的一面。选项A、C正确。

  3.[多选]在单缝衍射实验中,中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上。假设现在只让一个光子通过单缝,那么该光子(  )

  A.一定落在中央亮纹处

  B.一定落在亮纹处

  C.可能落在暗纹处

  D.落在中央亮纹处的可能性最大

  解析:选CD 根据光波是概率波的概念,对于一个光子通过单缝落在何处,是不可确定的,但概率最大的是落在中央亮纹处。当然也可落在其他亮纹处,还可能落在暗纹处,不过,落在暗纹处的概率很小,故C、D选项正确。

对不确定性关系的理解   

  

  1.粒子位置的不确定性

  单缝衍射现象中,入射的粒子有确定的动量,但它们可以处于挡板左侧的任何位置,也就是说,粒子在挡板左侧的位置是完全不确定的。

  2.粒子动量的不确定性

  (1)微观粒子具有波动性,会发生衍射。大部分粒子到达狭缝之前沿水平方向运动,而在经过狭缝之后,有些粒子跑到投影位置以外。这些粒子具有与其原来运动方向垂直的动量。

(2)由于哪个粒子到达屏上的哪个位置是完全随机的,所以粒子在垂直方向上的动量也具有不确定性,不确定量的大小可以由中央亮条纹的宽度来衡量。