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(biāo)教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能（一）知識(shí)與技能 1了解微粒說(shuō)的基本觀點(diǎn)及對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的解釋和所遇到的問(wèn)題 2了解波動(dòng)說(shuō)的基本觀點(diǎn)及對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的解釋和所遇到的問(wèn)題 3了解事物的連續(xù)性與分立性是相對(duì)的，了解光既有波動(dòng)性，又有粒子性 4了解光是一種概率波 （二）過(guò)程與方法（二）過(guò)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(diǎn)初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法 3通過(guò)數(shù)形結(jié)合的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)工具在物理科學(xué)中的作用 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 理解人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)和研究經(jīng)歷了一個(gè)十分漫長(zhǎng)的過(guò)程，這一過(guò)程也是辯證發(fā)展的過(guò)程根

2、據(jù)事實(shí)建立學(xué)說(shuō)，發(fā)展學(xué)說(shuō)，或是決定學(xué)說(shuō)的取舍，發(fā)現(xiàn)新的事實(shí)，再建立新的學(xué)說(shuō)人類就是這樣通過(guò)光的行為，經(jīng)過(guò)分析和研究，逐漸認(rèn)識(shí)光的本性的 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1、重點(diǎn)：人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程 2、難點(diǎn)：對(duì)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(qiáng)的電子束進(jìn)行雙縫衍射用足夠強(qiáng)的電子束進(jìn)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(dòng)性出現(xiàn)了明暗相間的衍射條紋，體現(xiàn)電子的波動(dòng)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(dòng)的形成的經(jīng)典的波是介質(zhì)中質(zhì)元共同振動(dòng)的形成的 雙縫衍射中體現(xiàn)為無(wú)論電子強(qiáng)度多么弱雙縫衍射中體現(xiàn)為無(wú)論電子強(qiáng)度多么弱 屏幕上出現(xiàn)的是強(qiáng)弱連續(xù)分布的衍射條紋屏幕上出現(xiàn)的是強(qiáng)弱連續(xù)分布的衍射條紋 實(shí)際上在電子強(qiáng)度弱的情形中實(shí)際上在電子強(qiáng)度弱的情形中 電子在屏幕上的分布是隨機(jī)的，完全不確定的電子在屏幕上的分布是隨機(jī)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(jī)關(guān)槍掃射雙縫假想用機(jī)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(guò)子彈通過(guò)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(guò)狹縫子彈通過(guò)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(shí)打開狹縫同時(shí)打開 子彈是經(jīng)典粒子子彈是經(jīng)典粒子 原來(lái)通過(guò)原來(lái)通過(guò)A狹縫的子彈狹縫的子彈 還是通過(guò)還是通過(guò)A 原來(lái)通過(guò)原來(lái)通過(guò)B狹

5、縫的子彈狹縫的子彈 還是通過(guò)還是通過(guò)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(gè)狹縫同時(shí)打開不因兩個(gè)狹縫同時(shí)打開每顆子彈會(huì)有新的選擇！每顆子彈會(huì)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(guò)狹縫電子通過(guò)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(shí)打開狹縫同時(shí)打開 如果電子是經(jīng)典粒子如果電子是經(jīng)典粒子 原來(lái)通過(guò)原來(lái)通過(guò)A狹縫的電子狹縫的電子 還是通過(guò)還是通過(guò)A 原來(lái)通過(guò)原來(lái)通過(guò)B狹縫的電子狹縫

6、的電子 還是通過(guò)還是通過(guò)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(shí)際觀察到類似光的雙縫衍射條紋實(shí)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(gè)狹縫和同時(shí)開兩個(gè)狹縫只開一個(gè)狹縫和同時(shí)開兩個(gè)狹縫 電子運(yùn)動(dòng)的方向具有隨機(jī)性電子運(yùn)動(dòng)的方向具有隨機(jī)性 A和和B狹縫同時(shí)開時(shí)狹縫同時(shí)開時(shí) 電子似乎電子似乎“知道知道” 兩個(gè)狹縫都打開！兩個(gè)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(qiáng)度決定光子在某處出現(xiàn)的概率由光在該處的強(qiáng)度決定I 大大 光子出現(xiàn)概