高中物理新人教版選修３- 5系列課件概率波_

1、高中物理新人教版選修- 5系列課件17.4概率波教學(xué)目標教學(xué)目標 （一）知識與技能（一）知識與技能 1了解微粒說的基本觀點及對光學(xué)現(xiàn)象的解釋和所遇到的問題 2了解波動說的基本觀點及對光學(xué)現(xiàn)象的解釋和所遇到的問題 3了解事物的連續(xù)性與分立性是相對的，了解光既有波動性，又有粒子性 4了解光是一種概率波 （二）過程與方法（二）過程與方法 1領(lǐng)悟什么是概率波 2了解物理學(xué)中物理模型的特點初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法 3通過數(shù)形結(jié)合的學(xué)習(xí)，認識數(shù)學(xué)工具在物理科學(xué)中的作用 （三）情感、態(tài)度與價值觀（三）情感、態(tài)度與價值觀 理解人類對光的本性的認識和研究經(jīng)歷了一個十分漫長的過程，這一過程也是辯證發(fā)展的過程根

2、據(jù)事實建立學(xué)說，發(fā)展學(xué)說，或是決定學(xué)說的取舍，發(fā)現(xiàn)新的事實，再建立新的學(xué)說人類就是這樣通過光的行為，經(jīng)過分析和研究，逐漸認識光的本性的 【重點難點】 1、重點：人類對光的本性的認識的發(fā)展過程 2、難點：對量子化、波粒二象性、概率波等概念的理解 電子雙縫衍射電子雙縫衍射 1) 用足夠強的電子束進行雙縫衍射用足夠強的電子束進行雙縫衍射 出現(xiàn)了明暗相間的衍射條紋，體現(xiàn)電子的波動性出現(xiàn)了明暗相間的衍射條紋，體現(xiàn)電子的波動性 衍射條紋掩飾了電子的粒子性衍射條紋掩飾了電子的粒子性 未能體現(xiàn)電子在空間分布的概率性質(zhì)未能體現(xiàn)電子在空間分布的概率性質(zhì) 得到的結(jié)果與光的雙縫衍射結(jié)果一樣得到的結(jié)果與光的雙縫衍射結(jié)果

3、一樣 物質(zhì)波不是經(jīng)典波物質(zhì)波不是經(jīng)典波 經(jīng)典的波是介質(zhì)中質(zhì)元共同振動的形成的經(jīng)典的波是介質(zhì)中質(zhì)元共同振動的形成的 雙縫衍射中體現(xiàn)為無論電子強度多么弱雙縫衍射中體現(xiàn)為無論電子強度多么弱 屏幕上出現(xiàn)的是強弱連續(xù)分布的衍射條紋屏幕上出現(xiàn)的是強弱連續(xù)分布的衍射條紋 實際上在電子強度弱的情形中實際上在電子強度弱的情形中 電子在屏幕上的分布是隨機的，完全不確定的電子在屏幕上的分布是隨機的，完全不確定的 微觀粒子不是經(jīng)典粒子微觀粒子不是經(jīng)典粒子 經(jīng)典粒子雙縫衍射經(jīng)典粒子雙縫衍射 子彈可以看作是經(jīng)典粒子子彈可以看作是經(jīng)典粒子 假想用機關(guān)槍掃射雙縫假想用機關(guān)槍掃射雙縫A和和B，屏幕，屏幕C收集子彈數(shù)目收集子彈數(shù)

4、目1) 將狹縫將狹縫B擋住擋住 子彈通過子彈通過A在屏幕在屏幕C上有一定的分布上有一定的分布 類似于單縫衍射的中央主極大類似于單縫衍射的中央主極大P1 子彈落在中央主極大范圍的概率分布子彈落在中央主極大范圍的概率分布2) 將狹縫將狹縫A 擋住擋住 子彈通過狹縫子彈通過狹縫B在屏幕在屏幕C上有一定的分布上有一定的分布 類似于單縫衍射的中央主極大類似于單縫衍射的中央主極大P2 子彈落在中央主極大范圍的概率分布子彈落在中央主極大范圍的概率分布12PPP3) A和和B狹縫同時打開狹縫同時打開 子彈是經(jīng)典粒子子彈是經(jīng)典粒子 原來通過原來通過A狹縫的子彈狹縫的子彈 還是通過還是通過A 原來通過原來通過B狹

5、縫的子彈狹縫的子彈 還是通過還是通過B屏幕屏幕C上子彈的概率分布上子彈的概率分布不因兩個狹縫同時打開不因兩個狹縫同時打開每顆子彈會有新的選擇！每顆子彈會有新的選擇！ 電子雙縫衍射電子雙縫衍射 電子槍發(fā)射出的電子，在屏幕電子槍發(fā)射出的電子，在屏幕P上觀察電子數(shù)目上觀察電子數(shù)目1) 將狹縫將狹縫B擋住擋住 電子通過狹縫電子通過狹縫A 在屏幕在屏幕C有一定分布有一定分布 類似于單縫衍射類似于單縫衍射 的中央主極大的中央主極大10/173）A和和B狹縫同時打開狹縫同時打開 如果電子是經(jīng)典粒子如果電子是經(jīng)典粒子 原來通過原來通過A狹縫的電子狹縫的電子 還是通過還是通過A 原來通過原來通過B狹縫的電子狹縫

6、的電子 還是通過還是通過B屏幕上電子的概率分布屏幕上電子的概率分布12PPP12PPP屏幕屏幕C 實際觀察到類似光的雙縫衍射條紋實際觀察到類似光的雙縫衍射條紋屏幕屏幕C上電子的概率分布上電子的概率分布 只開一個狹縫和同時開兩個狹縫只開一個狹縫和同時開兩個狹縫 電子運動的方向具有隨機性電子運動的方向具有隨機性 A和和B狹縫同時開時狹縫同時開時 電子似乎電子似乎“知道知道” 兩個狹縫都打開！兩個狹縫都打開！ 雙縫和屏幕之間 到底發(fā)生了什么？屏幕上電子的分布屏幕上電子的分布 有了新的概率分布有了新的概率分布電子電子 不是經(jīng)典粒子不是經(jīng)典粒子 光子在某處出現(xiàn)的概率由光在該處的強度決定光子在某處出現(xiàn)的概率由光在該處的強度決定I 大大 光子出現(xiàn)概