选修3-5：17.4《概率波》PPT课件.ppt

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高中物理新人教版选修-5系列课件17.4概率波教学目标教学目标

（一）知识与技能

（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

（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（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【重点难点】1、重点：

人类对光的本性的认识的发展过程2、难点：

对量子化、波粒二象性、概率波等概念的理解电子双缝衍射电子双缝衍射1）用足够强的电子束进行双缝衍射用足够强的电子束进行双缝衍射出现了明暗相间的衍射条纹，体现电子的波动性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衍射条纹掩饰了电子的粒子性未能体现电子在空间分布的概率性质未能体现电子在空间分布的概率性质得到的结果与光的双缝衍射结果一样得到的结果与光的双缝衍射结果一样物质波不是经典波物质波不是经典波经典的波是介质中质元共同振动的形成的经典的波是介质中质元共同振动的形成的双缝衍射中体现为无论电子强度多么弱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屏幕上出现的是强弱连续分布的衍射条纹实际上在电子强度弱的情形中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，完全不确定的电子在屏幕上的分布是随机的，完全不确定的微观粒子不是经典粒子微观粒子不是经典粒子经典粒子双缝衍射经典粒子双缝衍射子弹可以看作是经典粒子子弹可以看作是经典粒子假想用机关枪扫射双缝假想用机关枪扫射双缝A和和B，屏幕屏幕C收集子弹数目收集子弹数目1）将狭缝将狭缝B挡住挡住子弹通过子弹通过A在屏幕在屏幕C上有一定的分布上有一定的分布类似于单缝衍射的中央主极大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子弹落在中央主极大范围的概率分布2）将狭缝将狭缝A挡住挡住子弹通过狭缝子弹通过狭缝B在屏幕在屏幕C上有一定的分布上有一定的分布类似于单缝衍射的中央主极大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子弹落在中央主极大范围的概率分布3）A和和B狭缝同时打开狭缝同时打开子弹是经典粒子子弹是经典粒子原来通过原来通过A狭缝的子弹狭缝的子弹还是通过还是通过A原来通过原来通过B狭缝的子弹狭缝的子弹还是通过还是通过B屏幕屏幕C上子弹的概率分布上子弹的概率分布不因两个狭缝同时打开不因两个狭缝同时打开每颗子弹会有新的选择！

每颗子弹会有新的选择！

电子双缝衍射电子双缝衍射电子枪发射出的电子，在屏幕电子枪发射出的电子，在屏幕P上观察电子数目上观察电子数目1）将狭缝将狭缝B挡住挡住电子通过狭缝电子通过狭缝A在屏幕在屏幕C有一定分布有一定分布类似于单缝衍射类似于单缝衍射的中央主极大的中央主极大3）A和和B狭缝同时打开狭缝同时打开如果电子是经典粒子如果电子是经典粒子原来通过原来通过A狭缝的电子狭缝的电子还是通过还是通过A原来通过原来通过B狭缝的电子狭缝的电子还是通过还是通过B屏幕上电子的概率分布屏幕上电子的概率分布屏幕屏幕C实际观察到类似光的双缝衍射条纹实际观察到类似光的双缝衍射条纹屏幕屏幕C上电子的概率分布上电子的概率分布只开一个狭缝和同时开两个狭缝只开一个狭缝和同时开两个狭缝电子运动的方向具有随机性电子运动的方向具有随机性A和和B狭缝同时开时狭缝同时开时电子似乎电子似乎“知道知道”两个狭缝都打开！

两个狭缝都打开！

双缝和屏幕之间到底发生了什么？

屏幕上电子的分布屏幕上电子的分布有了新的概率分布有了新的概率分布电子电子不是经典粒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光子在某处出现的概率由光在该处的强度决定I大大光子出现概率大光子出现概率大I小小光子出现概率小光子出现概率小统一于统一于概率波概率波理论理论单单缝缝衍衍射射光子在某处出现的概率和该处光振幅的平光子在某处出现的概率和该处光振幅的平方成正比方成正比