4 概率波

1、波动性不是光子间相互作用引起的，而是光子自身固有的性质
2、光是一种概率波
⑴不能确定某时刻某个光子落在哪个位置
⑵光子落在某一位置附近的概率可以确定，且光子在空间出现的 概率可通过波动的规律确定。
3、实物粒子相联系的物质波也是概率波，即单个粒子的位置是不确 定的，但粒子在某点附近的概率的大小可以由波动的规律确定。
1、经典的粒子的基本特征
⑴粒子有一定的空间大小、一定的质量和电荷量 ⑵ 粒子的运动遵从牛顿第二定律 ⑶粒子有确定的位置、速度以及时空中确定的轨道。
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
图中的明纹处是电子落点概率大的地方， 暗纹处是电子落点概率小的地方，但概 率的大小受波动规律的支配．
电子通过晶体衍射图
它们相联系的物质波也是概率波．
德布罗意波的统计解释 1926年德国物理学家波恩提出了概率波，认为个别微观粒子在何处 出现有一定的偶然性，但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。
“满纸荒唐言”的机遇
“满纸荒唐言”的机遇
在德布罗意准备论文答辩的过程中，出现了戏剧性的一 幕．德布罗意的导师朗之万竟然不知道如何评价学生的论文，
但他表现得相当豁达大度，尴尬之余，他聪明地把德布罗 意的博士论文副本寄给了爱因斯坦．爱因斯坦称赞德布罗意
“已揭开了巨大帷幕的一角”． 他的态度使得德布罗意这篇似乎“满纸荒唐言”的论文，顺 利获得了博士学位，并创下用学位论文赢得诺贝尔奖的历史录．
光同时具备波动 性和粒子性
不要把宏观的波与粒子和微 光具有粒子性，是不连续
观的的，波并与不粒是子说相光混子淆与，实并物且 要注意粒建子立是微一观样领的域粒的子认识，
逐步建立起一个全新的微观
世光界是模一型种.概率波，大量光子 易显波示长出越波长动，性波，动少性量越光强子，
和衍易射显现示象出，粒波子长性越短， 粒子性最强
通过上述实验可知：
虽然不能肯定某个光子落在哪一点，但在屏上各处明暗不同可以 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， 落在暗处的概率小。则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。
----------光是一种概率波。
物质波也具有波粒二象性，同样物质波也是概率波。
光的双缝干涉实验中，若只有一 个光子，这个光子的落点是不确 定的，但有几率较大的位置．
4、对大量粒子来说，概率大的位置达到的粒子数多，概率小的位置 达到的粒子数少。
例1. (双选）关于光的波粒二象性，以下
说法正确的是( CD)
A．光有时是波，有时是一种粒子 B．光子和质子、电子等是一样的粒子 C．大量光子易显出波动性，少量光子易显 出粒子性 D．紫外线、X射线和γ射线中，γ射线的 粒子性最强，紫外线的波动性最显著
3．概率波．
(1)概率波： 光波是概率波。
在干涉和衍射图样中，对于某个光子不能 确定落在哪一点，即光子落在各点的概率 是不一样的，但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可以通过波 动的规律确定。
(2)物质波也是概率波
电子和其他微观粒子，也可以发生干涉和 衍射，具有波动性，叫物质波。
(2)大量粒子的运动位置是否可以预言？
大量粒子的运动具有必然性，由波动规律可 以准确地知道大量粒子运动时的统计规律， 可以对宏观现象进行预言.
(3)概率波怎样解释波粒 二象性？
体现了波粒二象性的和 谐统一，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。
根据概率波、不确定关系可知， 选项C错误.
例4. 下列说法正确的是( B )
A．概率波就是机械波
B．物质波是一种概率波
C．概率波和机械波的本质是一样 的，都能发生干涉和衍射现象
D．在光的双缝干涉实验中，若只 有一个光子，则能确定这个光子 落在哪个点上
概率波与机械波是两个概念， 本质不同；
物质波是一种概率波，符合概率 波的特点；
光的强弱对应于光子的数目，明纹处 达到的光子数多，明纹表示光子达到 的概率大。暗纹反之。
【想一想】1949年，前苏联物理学家费格尔 曼做了一个非常精确的弱电子流衍射实验， 如图所示是实验得到的衍射图样，衍射图样 的结果说明了什么？
衍射图样不是电子相互作用的结果，而是 来源于单个电子具有的波动性.衍射图样是 大量电子出现概率的统计结果.说明每个电 子到达底片上各点有一定的概率，所以德 布罗意波是概率波.
现象：1、单个粒子的位置是不确定的，但在某点附近出现的概率的 大小可以由波动规律确定。
2、大量粒子，概率的分布导致确定的宏观结果。电子数越多，规则 的条纹越来越明显。
对概率波的进一步理解 (1)单个粒子的运动位置是否可以预先确定？ 单个粒子的运动具有偶然性,我们可以知道 粒子落在某点的概率，但粒子到达什么位置 是随机的，是预先不能确定的.
例2.在单缝衍射实验中，中央亮纹 的光强占整个从单缝射入的光强的95% 以上，假设现在只让一个光子通过单
缝，那么该光子( CD )
A．一定落在中央亮纹处 B．一定落在亮纹处 C．可能wk.baidu.com在暗纹处 D．落在中央亮纹处的可能性最大
只让一个光子通过单 缝，这个光子落在哪 一个位置是不可确定 的，可以落在亮纹处， 也可以落在暗纹处， 只是落在中央亮纹的 概率更大(有95%以 上)．
例3.对于微观粒子的运动,下列说法中正确的是( D ） A.不受外力作用时光子就会做匀速运动 B.光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动 C.只要知道电子的初速度和所受外力,就可以确定其任意时刻的速度 D.运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律
光子不同于宏观力学的粒子， 不能用宏观粒子的牛顿力学规 律分析光子的运动