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3页

[知识深化]

1.单个粒子运动的偶然性:我们可以知道粒子落在某点的概率,但不能预言粒子落在什么位置,即粒子到达什么位置是随机的,是预先不能确定的.

2.大量粒子运动的必然性:由波动规律我们可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律,因此我们可以对宏观现象进行预言.

3.概率波体现了波粒二象性的和谐统一:概率波的主体是光子、实物粒子,体现了粒子性的一面;同时粒子在某一位置出现的概率受波动规律支配,体现了波动性的一面,所以说概率波将波动性和粒子性统一在一起.

4.光的波动性不是光子之间的相互作用引起的:

(1)在双缝干涉实验中,光源非常弱,以至它在前一个光子到达屏幕之后才发射第二个光子,这样就排除了光子之间相互作用的可能性.

(2)尽管单个光子的落点不可预知,但是长时间曝光之后仍然可以得到明暗相间的条纹,可见,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.

例1 (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

答案 CD

解析 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,可达95%以上,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.

例2 关于电子的运动规律,以下说法正确的是(  )

A.电子如果不表现波动性,则无法用轨迹来描述它们的运动,其规律遵循牛顿运动定律

B.电子如果不表现波动性,则可以用轨迹来描述它们的运动,其规律遵循波动规律

C.电子如果表现波动性,则无法用轨迹来描述它们的运动,空间分布的概率遵循波动规律

D.电子如果表现波动性,则可以用轨迹来描述它们的运动,其规律遵循牛顿运动定律

答案 C

解析 电子的运动属于概率波,少量电子表现出粒子性,不遵循牛顿运动定律,无法用轨迹描述其运动,A、B错.大量电子表现出波动性,无法用轨迹描述其运动,可确定电子在某点附近出现的概率,且概率波遵循波动规律,C对,D错.