20xx魯科版高中物理選修3-5第五章第三節(jié)實(shí)物粒子的波粒二象性(更新版)
【正文】 動性 有關(guān)德布羅意波計算的一般方法 (1) 計算物體的速度，再計算其動量．如果 知道物體動能也可以直接用 p ＝2 mEk計算其動量． (2) 根據(jù) λ ＝hp計算德布羅意波長． (3) 需要注意的是：德布羅意波長一般都很短，比一般的光波波長還要短，可以根據(jù)結(jié)果的數(shù)量級大致判斷結(jié)果是否合理． (4) 宏觀物體的波長小到可以忽略，其波動性很不明顯． 不確定性關(guān)系及電子云 [ 先填空 ] 1 ．在微觀世界中，粒子的位置和動量存在不確定性，不能 __________ ． 2 ．不確定性關(guān)系： _________________. 式中， Δ x 為位置的不確定范圍， Δ p 為動量的不確定范圍， h 為普朗克常量． 3 ．此式表明，不能 ______ 精確測定一個微觀粒子的位置和動量． 同時測量 同時 Δ x Δ p ≥ h4π 4 ．電子云 ( 1) 定義 在原子核周圍用點(diǎn)的 __ __ __ 表示的電子出現(xiàn)的概率分布． ( 2) 電子的分布 某一空間范圍內(nèi)電子出現(xiàn)概率大的地方點(diǎn)密，電子出現(xiàn)概率 __ __ 的地方點(diǎn)疏．電子云反映了原子核外電子位置的可能性． 疏密 小 [ 再判斷 ] 1 ．無論宏觀世界還是微觀 世界，粒子的位置都是確定的． ( ) 2 ．我們可以根據(jù)電子的運(yùn)動軌跡判斷電子的出現(xiàn)位置． ( ) 3 ．微觀世界中不可以同時測量粒子的動量和位置． ( √ ) [ 后思考 ] 在微觀物理學(xué)中，我們不可能同時準(zhǔn)確地知道某個粒子的位置和動量，那么粒子出現(xiàn)的位置是否就是無規(guī)律可循的？ 【提示】 粒子出現(xiàn)的位置還是有規(guī)律可循的，那就是統(tǒng)計規(guī)律，比如干涉、衍射的亮斑位置就是粒子出現(xiàn)概率大的位置． [ 核心點(diǎn)擊 ] 1 ． 粒子位置的不確定性： 單縫衍 射現(xiàn)象中，入射的粒子有確定的動量，但它們可以處于擋板左側(cè)的任何位置，也就是說，粒子在擋板左側(cè)的位置是完全不確定的． 2 ． 粒子動量的不確定性 ( 1) 微觀粒子具有波動性，會發(fā)生衍射．大部分粒子到達(dá)狹縫之前沿水平方向運(yùn)動，而在經(jīng)過狹縫之后，有些粒子跑到投影位置以外．這些粒子具有與其原來運(yùn)動方向垂直的動量． ( 2) 由于哪個粒子到達(dá)屏上的哪個位置是完全隨機(jī)的，所以粒子在垂直方向上的動量也具有不確定性，不確定量的大小可以由中央亮條紋的寬度來衡量． 3 ． 位置和動量的不確定性關(guān)系： Δ x Δ p ≥h4π 由 Δ x Δ p ≥h4π可以知道，在微觀領(lǐng)域，要準(zhǔn)確地確定粒子的位置，動量的不確定性就更大；反之，要準(zhǔn)確地確定粒子的動量，那么位置的不確定性就更大． 4 ． 微觀粒子的運(yùn)動沒有特定的軌道： 由不確定關(guān)系 Δ x Δ p ≥h4π可知，微觀粒子的位置和動量是不能同時被確定的，這也就決定了不能用 “ 軌跡 ” 的觀點(diǎn)來描述粒子的運(yùn)動． 5 ． 經(jīng)典物理和微觀物理的區(qū)別 (1) 在經(jīng)典物理學(xué)中，可以同時用位置和動量精確地描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，如果知道質(zhì)點(diǎn)的加速度，還可以預(yù)言質(zhì)點(diǎn)在以后任意時刻的位置和動量，從而描繪它的運(yùn) 動軌跡． (2) 在微觀物理學(xué)中，不可能同時準(zhǔn)確地知道粒子的位置和動量．因而也就不可能用 “ 軌跡 ” 來描述粒子的運(yùn)動．但是，我們可以準(zhǔn)確地知道大量粒子運(yùn)動時的統(tǒng)計規(guī)律． 4 ． ( 多選 ) 關(guān)于不確定性關(guān)系 Δ x 1
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