人教版高中物理选修3-5课件17.4《概率波》
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《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：17-4、5
三、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。 h Δ x Δ p 2．表达式： ≥ 。其中用Δx表示粒子位置的不确 4π 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。
要点二
h 对不确定性关系的理解：ΔxΔp≥ 4π
1. 不确定性关系表明 微观粒子的位置坐标测得越准确(即Δx越小)，则动量就越 不准确(即Δp越大)；微观粒子的动量测得越准确(即Δp越小)，则 位置坐标就越不准确(即Δx越大)。
注意：不确定性关系不是说微观粒子的坐标测不准，也不 是说微观粒子的动量测不准，更不是说微观粒子的坐标和动量 都测不准，而是说微观粒子的坐标和动量不能同时测准。
第十七章 波粒二象性
第4节 概率波 第5节 不确定性关系
[学习目标]
1.了解经典的粒子和经典的波的基本特征。 3.理解不确定关系的具
2.了解并掌握光和物质波都是概率波。 体含义。 [知识定位] 和简单应用。
重点：1.概率波的理解。2.不确定关系的理解
难点：1.理解概率波的统计规律。2.不确定关系的理解。
二、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。
人教版高中物理选修3-5 17.4概率波
3、明纹处光子数多，暗纹处光子的数目少
• 是不是光子(电子等)之间的相互作 用使它表现为波动性呢？还是本身 就具有的呢？
2.一个一个电子依次入射双缝的干涉实验：
7个电子 3000
100个电子
20000 70000
• 试验结果表明：单个光子(电子)的落点不可 预知，但是长时间曝光仍能得到干涉图样， 可见光的波动不是光子(电子)之间的相互作 用引起的，而是光子本身的固有性质
第四节、wk.baidu.com率波
波的分类
• 按本质分： • 1、机械波-----质点的振动引起 • 2、电磁波-----电场、磁场的振动引起 • 3、物质波------粒子本身的波动
经典粒子和经典的波
• 一、经典粒子: • 模型：质点 • 描述的物理量：速度、加速度、位移等 • 例：x=v0t+1/2at2 • 遵守牛顿运动学规律，具有确定的轨迹和位置
得更高才能看得、海浪为劈风斩浪的航船饯行，为随、我走、自然界没有风风雨雨、忍别人所不能忍的痛，吃别人所不能吃的苦，是每颗珍珠原本都是一粒沙子，但并不是每一粒沙子都能成我们这个世界， 从不会给一个别小看任何人，越不起眼的人。往往会做些让人人都有自己的做人之志和生志在峰巅的攀登者，不会陶醉在当世界给草籽重压时，它总会用自己的16、忙于采集的蜜蜂，无 17、流过泪的眼睛 更明亮 18、人生只有走出来的美丽，没 19、没有比脚更远的路，没有 20、奋斗者在汗水汇集的江河里，将事业之舟驶到了理想的彼岸。 21、只要你肯奋斗，没有什么是绝对 22、幸福和幸运是需 要代价的，天下没有 23、再困难，氧气总是 24、励志的句子：只有登上山顶，才能看到那边的风光 25、只有创造，才是真正的享受，只有拚搏，才是充实的 26、顽强的毅力可以征服世界上任何一 27、勇士搏出惊涛骇流而不沉沦，懦夫在风平浪静也 28、每一次发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。 29、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命就永远只能是死水一潭 30、没有灯的小路一样可以行走，只要 心还在。 31、力成文学：牢记所得到的，忘记所付出的 32、不怕苦，吃苦三五年；怕吃苦，吃苦一辈子。 33、古之立大事者，不惟有超世之材，亦必有坚忍不拨之志！34、业精于勤，荒于嬉；行成于 思，毁于随。 35、梦想是一个人奋斗的动力，梦想是一个人动力的源泉。 36、有目标的人生才有方向，有规划的人生才更精彩。 37、每个人的生命都宛如一曲乐章，奏出悲欢离合、描绘阴晴圆缺。 38、好多人做不好自己，是因为总想着做别人！39、善待他人，体谅他人，热爱生命，努力生活。40、如果心胸不似海，又怎能有海一样的事业。41、生活不是等待风暴过去，而是学会在雨中翩翩起舞。 42、山路曲折盘旋，但毕竟朝着顶峰延伸。43、能吃亏是做人的一种境界，是处世的一种睿智。44、海到无边天作岸，山登绝顶我为峰！45、励志的句子：自信是成功的前提，勤奋是成功的催化剂。46、 从不奢求生活能给予我最好的，只是执着于寻求最适合我的！47、做对的事情比把事情做对重要。48、心有多大，舞台就有多大！只有想不到的，没有做不到的！49、每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐 50、青春是蓬勃向上，积极进取的象征，是奋斗的黄 51、用爱生活，你会使自己幸福！用爱工作，你会使很多人幸福！52、这一秒不放弃，下一秒就有希望！坚持下去才可能成功！ 53、没有激流就称不 上勇进，没有山 54、励志的短句子：自信的生命最 55、没有不老的誓言，没有不变的承诺，踏上旅途，义无 56、天再高又怎样，踮起脚尖就更接近阳光。57、付出不一定有收获，努力了就值得了 58、要让事情改变，先改变自己；要让事情变得更好，先让自己变得更强。 59、态度决定一切，实力扞卫尊严！人要经得起诱惑耐得住寂寞！ 60、把艰辛的劳作看作是生命的必然，即使没有收获的希 望也心平气和的继续。61、敢于向黑暗宣战的人，心里必须充满光明。 62、穷则思变，差则思勤！没有比人更高的山没有比脚更长的 63、除了放弃尝试以外没有失败！ 64、人生，简简单单，平平淡淡， 是一种精神的超然，是生命的升华。
人教版物理(选修3-5)课件：17.4、5(32页)
3．不确定性关系 (1)微观粒子运动的基本特征：不再遵守牛顿运动定律， 不可能同时准确地知道粒子的位置和动量，不能用“轨迹”来 描述粒子的运动，微观粒子的运动状态只能通过概率做统计性 的描述． (2)不确定性关系：以Δx表示粒子位置的不确定量，以Δp h 表示粒子在x方向上的动量的不确定量，那么ΔxΔp≥ ，式中 4π h是普朗克常量．
教材拓展提升
欲穷千里目 更上一层楼
一、概率波 1．经典的粒子和经典的波 (1)经典物理学粒子运动的基本特征：任意时刻有确定的 位置和速度以及有确定的轨道． (2)经典的波的特征：具有频率和波长，也就是具有时空 的周期性．
在经典物理学中，粒子和波是两种不同的研究对象，具有 非常不同的表现．但在微观领域中，光和电子、质子等粒子却 集粒子性和波动性于一身，具有波粒二象性．
2．概率波 (1)光波是概率波 光子在空间各点出现的概率遵从波动规律，所以物理学中 把光波叫做概率波．
从经典的物理学的角度上讲，波动应该是质点间相互作用 的结果，光子具有波动性，就应该是光子与光子作用的结果， 但人们发现在双缝干涉实验中，即使光很弱，弱到一个光子一 个光子地射向底片(这时排除了光子间的相互作用)，在照射时 间足够长时，底片上最终还是形成了干涉图样，这就证明波动 不是光子间相互作用引起的，而是单个光子的固有属性．
有些粒子会偏离原来的运动方向跑到了投影位置以外的地方， 这就意味着粒子有了与原来方向垂直的动量，又由于粒子落在 何处是随机的，所以粒子在垂直于运动方向的动量有不确定 性，不确定量为Δp. 海森伯经过缜密的数学推算，得出如下关系 ΔxΔp≥ h ，h是普朗克常量 4π
17-4.5 概率波 不确定性关系课件 新人教版选修3-5课件
解析 枪口直径可以当做子弹射出枪口位置的不确定量 Δ x，由于Δpx＝mΔvx，由不确定性关系式得子弹射出 枪口时横向速度的不确定量． h 4π 6.63×10－34 h Δ vx ≥ ＝ ＝ m/s － mΔx 4πmΔx 4×3.14×0.01×0.5×10 2 ＝1.06×10－30 m/s.
答案
Δp≥5.3×10－26 kg· m/s
分类例析
.由于m
远大于 h ，因此 Δx 和 Δv 可以同时达到相当小的地步，远远 超出最精良仪器的精度，完全可以忽略．可见，不确定现 象仅在微观世界方可观测到．
分类例析
不确定性关系提供了一个依据 当不确定性关系施加的限制可以忽略时，则可以用经典力学 理论来研究粒子的运动；当不确定性关系施加的限制不可以 忽略时，那只能用量子力学理论来处理问题．
说微观粒子的动量测不准，更不是说微观粒子的坐标和动量
都测不准，而是说微观粒子的坐标和动量不能同时测准．
分类例析
不确定性关系是自然界的一条客观规律 对任何物体都成立，并不是因为测量技术和主观能力而使 微观粒子的坐标和动量不能同时测准． 对于宏观尺度的物体，其质量m通常不随速度v变化(因为一
般情况下v远小于c)，即Δp＝mΔv，所以ΔxΔv≥
这就是说光子在空间出现的概率可以通过波动的规律来确定，
因此说光是一种概率波．
分类例析
人教版高二物理选修3-5 17.4 概率波 课件(27张PPT)
(3)图象丙是曝光时间足够长的情况，体现了光的什么性？怎样
解释上述现象？
答案
答案 光的波动性。综合上面三个图象可知，少量光子呈现粒 子性，大量光子呈现波动性，而且光是一种概率波。
通过上述实验可知：
光的波动性不是光子之间相互作用的结果，而是光 子自身固有的性质。虽然不能肯定某个光子落在哪一点， 但由屏上各处明暗不同的条纹可以推知，光子落在各点 的概率是不一样的，即光子落在明纹处的概率大，落在 暗纹处的概率小。这就是说光子在空间出现的概率可以 通过衍射、干涉的明暗条纹这样的波动规律确定，所以 光是一种概率波。
2、经典的波的基本特征
⑴在空间具有弥散性。 ⑵具有一定的频率、波长具有时空的周期性。
在经典物理学中，波和粒子是两个不同的研究对象， 具有非常不同的表现，互不相容，遵从不同的规律。
二、概率波
1、光波是一种概率波
⑴光的波动性不是光子之间相互作用的结果，而是光子自身 固有的性质。
⑵光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定。
二、概率波
1、光波是一种概率波
⑴光的波动性不是光子之间相互作用的结果，而是光子自身 固有的性质。
⑵光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定。
a、个别微观粒子在何处出现有一定的偶然性。 b、大量粒子在空间何处出现的空间分布却服从一定的统计规律。 c、光子落在明处的概率大，落在暗处的概率小。 d、光波是一种概率波。 e、大量光子行为显示波动性；个别光子行为显示粒子性； f、光的波长越长，波动性越强；光的波长越短，粒子性越强。
课堂新坐标2014物理选修3-5课件：17.4-5概率波·不确定性关系
导
业
学
菜单
新课标 ·物理 选修3-5
教
课
学
堂
教
互
法 分 析
【提示】
电子几乎是一个一个地通过双缝，底片上出
动 探
究
现一个一个的点子(显示出电子具有粒子性)．开始时底片上
教 的点子无规律分布，随着电子数的增多，逐渐形成典型的双 当
学
堂
方 缝衍射图样．该实验说明衍射图样不是电子相互作用的结果， 双
案
基
设 计
课 时
主
作
导 定的．
业
学
菜单
新课标 ·物理 选修3-5
教
课
学
堂
教 法
2．大量粒子运动的必然性
互 动
分 析
探
由波动规律我们可以准确地知道大量粒子运动时的统计 究
规律，因此我们可以对宏观现象进行预言．
教 学
3．概率波体现了波粒二象性的和谐统一
当 堂
方
双
案 设
概率波的主体是光子、实物粒子，体现了粒子性的一面；
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
新课标 ·物理 选修3-5
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
人教版选修3-5 第17章 4、5 概率波 不确定性关系 课件(26张)
三、不确定性关系 1．微观粒子运动的基本特征：不再遵守________定律， 不可能同时准确地知道粒子的________和________，不可能用 “轨迹”来描述粒子的运动，微观粒子的运动状态只能通过 ________做统计性的描述． 【答案】牛顿运动 位置 动量 概率
2．不确定性关系：以 Δx 表示粒子位置的不确定量，以 Δp
4 概率波 5 不确定性关系
通过上一节学习，我们知道任何物质都具有波粒二象 性．那么高速飞行的子弹，我们为什么观察不到其波动性呢？ 请以质量为10 g，速度为300 m/s飞行的子弹为例说明．
答案：子弹飞行时所对应的德布罗意物质波的波长为 λ＝hp ＝10×6.1603－×3×103－×34102 m＝2.21×10－34 m ，可见子弹的德布罗意
例3 所谓黑体是指能全部吸收入射的电磁波的物 体．显然，自然界不存在真正的黑体，但许多物体在某些波段 上可近似地看成黑体．如图所示，用不透明的材料制成的带小 孔的空腔，可近似地看作黑体．这是利用了( )
A．控制变量法 B．比值法 C．类比法 D．理想化方法
解析：黑体实际上是一种物理模型，把实际物体近似看作 黑体，用到的自然是理想化方法，D对．
答案：ABC 反思领悟：概率波和光波是两个完全不同的概念，光波是 一种电磁波，是横波，具有波动的特性，概率波的特点是波动 性符合统计的概率理论．
2019-2020学年高中物理 第十七章 波粒二象性 4+5 不确定性关系课件 新人教版选修3-5
二、概率波 1．光波是一种概率波 光的波动性不是光子之间 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．
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
解析：根据光是概率波的概念，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． 答案：CD
3．位置和动量的不确定性关系：ΔxΔp≥4hπ
由ΔxΔp≥
h 4π
可以知道，在微观领域，越准确地测定粒子的位置，动量的不确定性就
越大；反之，越准确确定粒子的动量，那么位置的不确定性就越大．
4．微观粒子的运wk.baidu.com没有特定的轨道
微观粒子的位置和动量是不能同时被确定的，这也就决定了不能用“轨迹”的观点来
描述粒子的运动．
4 概率波 5 不确定性关系
课堂新坐标2014物理(人教版)选修3-5课件：17.4-5概率波·不确定性关系
(1)经典的粒子 在经典物理学的观念中，粒子有一定的 空间大小 ，
有一定的 质量 ，有的还具有电荷．任意时刻的确定的位置 和速度以及时空中确定的轨道，是经典物理学中粒子运动的
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
基本特征．
课 时 作 业
菜
单
新课标 ·物理 选修3-5
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
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教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
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教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
(2013· 大庆高二检测 )在做双缝干涉实验中，观 察屏的某处是亮纹，则对光子到达观察屏的位置，下列说法
教 学 方 案 设 计
正确的是(
)
A．到达亮纹处的概率比到达暗纹处的概率大 B．到达暗纹处的概率比到达亮纹处的概率大 C．该光子可能到达光屏的任何位置
(2)经典的波 经典的波在空间中是弥散开来的，其特征是具有 频率
教 学 方 案 设 计
2018_2019高中物理第17章波粒二象性17.4_17.5概率波不确定性关系课件新人教版选修3_5
(
)
B.抖动细绳一端,绳上的波就是物质波 C.通常情况下,质子比电子的波长长
D.核外电子绕核运动时,并没有确定的轨道
【解析】选A、D。任何物体都具有波动性,故A对;对宏 观物体而言,其波动性难以观测,我们所看到的绳波是 机械波,不是物质波,故B错;电子的动量往往比质子的
h 动量小,由λ= 知,电子的波长长,故C错;核外电子绕 p
【解析】选B、C。光的频率越高,波长越短,光的粒子 性越显著;光的频率越低,波长越长,光的波动性越显 著,A错误,B、C正确;光是一种概率波,光子在空间出现 的概率由波动规律决定,每个光子通过狭缝后到达哪个
位置是不能确定的,故D错误。
主题一
【互动探究】
概率波
探究点1 问题。
光是一种概率波
如图是光发生双缝干涉时的图样,请结合此图分析以下
(2)经典的粒子和经典的波是完全不同的两件事,但是 在现代物理当中却是统一的,如何认识这种统一呢?
提示:在经典物理学中,虽然粒子和波是两种不同的研 究对象,具有明显不同的表现。但通过进一步的分析不 难看出,经典的粒子和经典的波是相互联系、不可分割 的。光具有波粒二象性;实物也有德布罗意波长、频率, 粒子具有波动性,只是粒子性更明显;分析水波、绳子 抖出的波等一系列机械波问题时,也认为波上的各个质 点在上下振动的同时,能量向外传播,即认为波中有粒 子,波是粒子的振动向外传播的结果。
物理：新人教版选修3-5 17.4概率波(教案).pdf
第十七章波粒二象性
新课标要求
1．内容标准
（1）了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
（2）通过实验了解光电效应。知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
（3）了解康普顿效应。
（4）根据实验说明光的波粒二象性。知道光是一种概率波。
（5）知道实物粒子具有波动性。知道电子云。初步了解不确定性关系。
（6）通过典型事例了解人类直接经验的局限性。体会人类对世界的探究是不断深入的。
例 1 通过电子衍射实验，初步了解微观粒子的波粒二象性，体会人类对于物质世界认识的不断深入。
2．活动建议
阅读有关微观世界的科普读物，写出读书体会。
新课程学习
17.4 概率波
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解微粒说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题．
2．了解波动说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题．
3．了解事物的连续性与分立性是相对的，了解光既有波动性，又有粒子性．
4．了解光是一种概率波．
（二）过程与方法
1．领悟什么是概率波
2．了解物理学中物理模型的特点初步掌握科学抽象这种研究方法
3．通过数形结合的学习，认识数学工具在物理科学中的作用
（三）情感、态度与价值观
理解人类对光的本性的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程．根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新的学说．人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识光的本性的．★教学重点
人类对光的本性的认识的发展过程．
★教学难点
对量子化、波粒二象性、概率波等概念的理解．★教学方法
教学设计3：17.4 概率波
4 概率波
【教学目标】
★知识与技能
1．知道经典粒子与经典波的基本特性。
2．知道经典的粒子与经典的波的区别与联系。
3．知道光是一种概率波，物质波也是一种概率波。
4．理解什么是概率波。
★过程与方法
理解什么是概率波，并能用概率波的概念解释干涉，衍射等现象。
★情感态度与价值观
１.体会科学理论的建立过程，体会科学发展的无限性。
２.培养学生的科学素质及学习科学热爱科学精神。
【教学重点、难点】
重点：人类对光波物质波的认识发展过程。
难点：理解什么是概率波。
【教具准备】多媒体Powerpoint课件
▼教学过程：
【前置复习】：什么是物质波？
【新课导入】
教师：通过上节课的学习我们知道，光具有波动性，实物粒子也具有波动性，那么光波和物质波到底是什么样的波？（设置悬念，抓住学生的注意力）
教师：这就是我们今天要解决的问题。（多媒体板书：17.4 概率波）
【讲解过程】
教师：分析物理现象、建立科学理论时，经常要建立模型，研究光波和物质波怎样建立模型？为了解决这个问题，先看一下经典物理学怎样建立模型解释问题的。（板书：一经典的粒子和经典的波）
教师：请同学们阅读第40页1-4自然段，然后思考回答幻灯片上的几个问题。（多媒体打出如下问题：1：经典物理学建立了几种模型？2：回顾学过的运动，那些运动以粒子模型方式处理？那些运动以波动模型方式处理？3：经典的粒子模型基本特征是什么？有何缺陷？4：
经典的波动模型基本特征是什么？）（学生阅读课本后马上思考提出的问题，并同学之间交流讨论，教师巡视指导学生）
（学生开始积极回答问题）
学生：经典物理学建立了2种模型，粒子模型和波动模型。
高二人教版物理-5课件第17章 波粒二象性 第4、5节
A．图象(a)表明光具有粒子性 B．图象(c)表明光具有波动性 C．用紫外光观察不到类似的图象 D．实验表明光是一种概率波
第十七章 第四节 第五节
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-5
答案：ABD
解析：图象(a)曝光时间短，通过的光子数很少，呈现粒子
性，A正确。图象(c)曝光时间长，通过了大量光子，呈现波动 性，B正确。该实验表明光是一种概率波，D正确。紫外线本 质和可见光本质相同，也可以发生上述现象，C错误。
答案：CD
第十七章 第四节 第五节
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-5
h 解析：不确定性关系 ΔxΔp≥ 表示确定位置、动量的精 4π 度互相制约，此长彼消，当粒子位置不确定性变小时，粒子动 量的不确定性变大；当粒子位置不确定性变大时，粒子动量的 不确定性变小。故不能同时准确确定粒子的动量和坐标。不确 定性关系也适用于其他宏观粒子，不过这些不确定量微乎其 微。
定。对于大量粒子，这种概率分布导致确定的宏观结果，所以
概率波 。 物质波也是________
第十七章 第四节 第五节
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-5
不确定性关系 1.概念 在经典力学中，一个质点的位置和动量是可以同时 精确测定 的，在量子理论建立之后，要同时测出微观粒子的 __________ 位置 和_____ _____ 动量，是不太可能的。我们把这种关系叫做不确定性 关系。
17.4 概率波17.5 不确定性关系—人教版高中物理选组3-5课件 (共14张PPT)
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一个光子通过狭缝后到底落在屏上的哪一点呢？
1926年德国物理学家波恩指出：光子落在明处的概率 大，落在暗处的概率小。
光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，所 以从光子的概念上看，光波是刻画光子在空间的概率分布 的一种概率波。
1. 用足够强的电子束进行双缝衍射 —— 得到的结果与光的双缝衍射结果一样 —— 出现了明暗相间的衍射条纹，体现电子的波动性 —— 衍射条纹掩饰了电子的粒子性
1. 光电效应的四条规律中，波动说仅能解释的一条规
律是 ( B )
A. 入射光的频率必须大于或等于被照金属的极限频率 才能产生光电效应 B. 发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度成 正比 C. 光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大 D. 光电效应发生的时间极短，一般不超过 10⁻⁹ s
2. 下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是 ( C )
A. 有的光是波，有的光是粒子 B. 光子与电子是同样的一种粒子 C. 光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子
性越显著 D. 大量光子产生的效果往往显示粒子性
3.下列说法不正确的是 ( C )
A. 光是一种电磁波 B. 光是一种概率波 C. 光子相当于高速运动的质点 D. 光的直线传播只是宏观近似规律
某种物理量呈时空周期性的分布 ( 确定的点处具时间周期 性，确定的方向上具有空间周期性)，特征是具有频率和波长。
显然，在经典的传统观念中，一个客体要么是粒子， 要么是波，非此即彼！
为什么光子、电子和质子等微观粒子又能集这两种 互不相容的属性于一身呢？
明纹处到达的光 子数多，暗纹到达的 光子少
这是否可以认为，是光子之间的相互作用使它表现出 了波动行，而不是光子本身就具有波动性呢？
未能体现电子在空间分布的概率性质
2. 用非常弱的电子束进行双缝衍射
开始电子打在屏幕上的位置是任意的 随着时间推移，电子具有稳定的分布 出现清晰衍射条纹 — 和强电子束在短时间形成的一样
单个电子的运动方向是完全不确定的 — 具有概率 分布 一定条件下，电子运动方向的概率具有确定的规律
—— 经典的波是介质中质元共同振动形成的 双缝衍射中体现为无论电子强度多么弱，屏幕上 出现的是强弱连续分布的衍射条纹
统一于概率波理论
与电子等微观粒子相联系的物 质波也是刻画粒子在空间分布的概 率波
单个粒子 位置不确定
大量粒子 确定的宏观结果 如干涉条纹
1. 概率波
光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定， 光波是刻画光子在空间的概率分布的一种概率波。
2. 电子干涉条纹对概率波的验证
单个粒子 位置不确定 大量粒子 确定的宏观结果 如干涉条纹
屏幕 C 上子弹的 概率分布：
P P1 P2
—— 电子双缝衍射
—— 电子枪发射出的电子，在屏幕 P 上观察电子数目
1. 将狭缝 B 挡住 —— 电子通过狭缝 A
在屏幕 C 有一定分布 —— 类似于单缝衍射的中 央主极大
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2. 将狭缝 A 挡住
—— 电子通过狭缝 B 在屏幕 C 上有一定的分布 类似于单缝衍射的中央主极大
—— 实际上在电子强度弱的情形中，电子在屏幕上 的分布是随机的，完全不确定的
经典粒子双缝衍射
—— 子弹可以看作是经典粒子 假想用机关枪扫射双缝 A 和 B，屏幕 C 收集子弹数目
1. 将狭缝 B 挡住 —— 子弹通过 A 在屏幕 C 上有一定的分布 —— 类似于单缝衍射的中央主极大 P1 — 子弹落在中央主极大范围的概率分布
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1. 了解微粒说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的 问题。
2. 了解波动说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的 问题。
3. 了解事物的连续性与分立性是相对的，了解光既有波动 性，又有粒子性。
4. 了解光是一种概率波。
首先通过经典的粒子和经典的波的对比，提出光子的落点特 点，引出概率波的概念。再通过电子双缝衍射的说明，得出物质 波不是经典波。微观粒子不是经典粒子的特点说明。最后通过电 子干涉条纹对概率波的验证，了解光是一种概率波。
3. A 和 B 狭缝同时打开 —— 如果电子是经典粒子
原来通过 A 狭缝的电子 —— 还是通过 A 原来通过 B 狭缝的电子 —— 还是通过 B
屏幕上电子的 概率分布：
P P1 P2
屏幕 C —— 实际观察到类似光的双缝衍射条纹 屏幕 C 上电子的概率分布 —— 只开一个狭缝和同时开两个狭缝
在介绍电子双缝衍射部分时，举例机关枪射子弹的例子，能 有效的说明落点概率的特点，能较好的说明概率波现象。并且充 分应用物理学家的历史资料，不仅有真实感，增强了说服力，同 时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学 精神，激发学生的探索精神。
具有空间大小、质量、电量等，遵从牛顿第二定律，任意 时刻有确定的位置和速度，以及确定的运动轨迹。
电子运动的方向具有随机性
A 和 B 狭缝同时开时 电子似乎“知道” 两个 狭缝都打开！
双缝和屏幕之间到底发生了什么？
屏幕上电子的分布 —— 有了新的概率分布
电 子 不 是 经 典 粒 子
光子在某处出现的概率由光在该处的强度决定
单 缝 衍 射 I 大，光子出现概率大 I 小，光子出现概率小 光子在某处出现的概率和该处光振幅的平方成正比
2. 将狭缝 A 挡住 —— 子弹通过狭缝 B 在屏幕 C 上有一定的分布 —— 类似于单缝衍射的中央主极大
P2 — 子弹落在中央主极大范围的概率分布
3. A 和 B 狭缝同时打开 —— 子弹是经典粒子 原来通过 A 狭缝的子弹 —— 还是通过 A 原来通过 B 狭缝的子弹 —— 还是通过 B 不因两个狭缝同时打开每颗子弹会有新的选择！