2017-2018学年人教版选修3-5 概率波 不确定性关系 第1课时 教案
2017-2018学年人教版选修3-5 概率波  不确定性关系  第1课时  教案第3页

  3.(多选)根据不确定性关系ΔxΔp≥,判断下列说法正确的是(  )

  A.采取办法提高测量Δx精度时,Δp的精度下降

  B.采取办法提高测量Δx精度时,Δp的精度上升

  C.Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关

  D.Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关

  解析:选AD 不确定关系表明,无论采用什么方法试图确定坐标和相应动量中的一个,必然引起另一个较大的不确定性,这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关,无论怎样改善测量仪器和测量方法,都不可能逾越不确定关系所给出的限度。故A、D正确。

  

  [典例1](多选)物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝,实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片上只出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就出现了规则的干涉条纹,对这个实验结果有下列认识,其中正确的是(  )

  A.曝光时间不长时,光子的能量太小,底片上的条纹看不清楚,故出现不规则的点子

  B.单个光子的运动没有确定的轨道

  C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达概率大的地方

  D.只有大量光子的行为才能表现出波动性

  [思路点拨] 光是概率波,单个光子的运动具有偶然性,大量光子的运动具有必然性。

  [解析]选BCD 光波是概率波,单个光子没有确定的轨道,其到达某点的概率是不可确定的,大量光子的行为符合统计规律,受波动规律支配,才表现出波动性,出现干涉中的亮纹或暗纹,故A错误,B、D正确;干涉条纹中的亮纹处是光子到达概率大的地方,暗纹处是光子到达概率小的地方,但也有光子到达,故C正确。

  

  [典例2]质量为10 g的子弹与电子的速率相同均为500 m/s,测量准确度为0.01%,若位置和速率在同一实验中同时测量,试问它们位置的最小不确定量各为多少?电子质量m=9.1×10-31 kg。

  [思路点拨] 先由Δp=mΔv求出动量的不确定量,然后再由不确定性关系求出位置的最小不确定量。

  [解析] 测量准确度也就是速度的不确定性,故子弹、电子的速度不确定量Δv=0.05 m/s,子弹动量的不确定量Δp1=5×10-4 kg·m/s,

  电子动量的不确定量Δp2=4.55×10-32 kg·m/s,

  由Δx≥,子弹位置的最小不确定量

  Δx1= m

  ≈1.06×10-31 m,

  电子位置的最小不确定量

  Δx2= m

  ≈1.16×10-3 m。

  [答案] 1.06×10-31 m 1.16×10-3 m

  

  [课堂练习]

1.(多选)以下说法中正确的是(  )