2018-2019学年人教版选修3-5 概率波 学案
2018-2019学年人教版选修3-5    概率波    学案第3页

  答案:在光的双缝干涉实验中,某个光子打在光屏上的落点根本不能预测,但大量光子打在光屏上将形成明暗相间的干涉条纹,这说明光子落在各点的概率是不一样的,光子落在明条纹处的概率大,落在暗条纹处的概率小,光子在空间出现的概率遵循波动规律,所以光波是一种概率波。

  

  探究一 对概率波的理解 

  S思考讨论i kao tao lun  1

  如图所示是双缝干涉的图样,我们如何用光的波粒二象性来解释呢?

  

  

  提示:图a中表示曝光时间很短的情况,在胶片上出现的是随机分布的光点。延长胶片曝光的时间,就会出现如图b所示的图样。从图中可以看出,光子在某些条形区域出现的概率增大,这些区域是光波通过双缝后产生相干振动加强的区域;而落在其他一些条形区域的概率很小,这些区域是光波通过双缝后产生相干振动减弱的区域。曝光的时间越长,图样就越清晰(如c图所示),这说明,可以用光子在空间各点出现的概率,来解释光的干涉图样,即认为光是一种概率波。

  G归纳总结ui na zong jie  

  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。

特别提醒:(1)在双缝干涉和单缝衍射的暗纹处也有光子到达,只是光子数"特别少"。