概率波和不确定关系.ppt

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STEP5
STEP4
STEP3
STEP2
STEP1
经典物理认为：物质要么具有粒子性，要么具有波动性，非此即彼。
经典的粒子：
经典的波：
经典的粒子：粒子有一定的空间大小，有一定的质量，有的还具有电荷。遵从牛顿运动定律，可在空间有确定的轨迹。
经典的波：在空间是弥散开来的，其特征是具有频率和波长，具有时空的周期性。
一、经典的粒子和经典的波
二、概率波
STEP3
STEP2
STEP1
条纹明暗的分布应该是达到屏上的光子数目多少的分布。光的强弱对应于光子的数目，明纹处到达的光子数多，暗纹处到达的光子数少。
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。
光子落在明纹处的概率大，落在暗纹处的概率小。光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定。因此说，光波是一种概率波。
4、对于电子和其他微观粒子，由于同样具有波粒二象性，所以与它们相联系的德布罗意波也是概率波。
随着电子数的增加，规则的条纹越来越明显。即波动性越明显。
电子干涉条纹对概率波的验证
甲100多个 乙3000多个 丙70000多个
单个粒子的落点具有偶然性：无法确定其落点。
1
大量粒子落点具有必然性：大量粒子在落点的概率可以通过波动的规律确定，亮条纹表示落在此处的概率大，暗条纹表示落在此处概率小。
2
小结
第五节 不确定关系
一、不确定性关系
1、光的单缝衍射
表明：微观粒子不再遵守牛顿运动定律。我们也不能同时用质点的位置和动量来描述微观粒子的运动。
单缝衍射，屏上各点的亮度反映了粒子到达这点的概率。
粒子通过狭缝时发生衍射
（1）狭缝的宽度代表粒子位置的不确定量，中央亮条的宽度代表粒子动量的不确定量。
（2） 从衍射的规律可知，狭缝越窄，屏上中央亮条就越宽。狭缝越宽，屏上中央亮条就越窄。即位置的不确定性越小，动量的不确定性越大；位置的不确定性越大，动量的不确定性越小。
2、不确定性关系：
在经典物理学中，可以同时用质点的位置和动量精确地描述它的运动。
但在微观物理学中，不可能同时准确地知道粒子的位置和动量，因而也就不可能用“轨迹”来描述粒子的运动。
不确定关系式表明：
１．微观粒子的坐标测得愈准确( x0) ，动量就愈不准确(px) ；
微观粒子的动量测得愈准确(px0) ，坐标就愈不准确( x) 。
但这里要注意，不确定关系
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。
不确定关系是自然界的一条客观规律。
这本质上是微观粒子具有波粒二象性的必然反映。