2017-2018学年高二物理选修3-5同步精品课件：第17章 第3—5节 粒子的波动性、概率波、不确定关系

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

4．经典的粒子和经典的波 (1)经典粒子有一定的 质量 和 空间大小 ， 遵 循牛 顿 运 动定 律 ，
在任意时刻有确定的 位置 和 速度 ，在时空中有确定的 轨道 ．
(2)经典波的基本特征是：具有 频率 和 波长 ，即具有时空的 周期性．
5．概率波 (1)光波是一种概率波
光的波动性不是光子之间相互作用的结果而是光子自身固有的性
解析
宏观物体由于动量太大，德布罗意波长太小，所以看不到
它的干涉、衍射现象，但仍具有波动性，D项错；X光是波长极 短的电磁波，是光子，它的衍射不能证实物质波的存在， B 项 错．只有C项正确． 答案 C
三、对概率波的理解
例3 物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光
屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通
解析
光是一种概率波，对于一个光子通过单缝落在何处，是不
确定的，但概率最大的是中央亮纹处，可达95%以上，还可能落
到暗纹处，不过落在暗纹处的概率最小 ( 注意暗纹处并非无光子
到达)．故C、D选项正确． 答案 CD
四、对不确定性关系的应用
例4 设子弹的质量为0.01 kg，枪口直径为0.5 cm，试求子弹射
1 ．单缝衍射现象中，粒子在挡板左侧的位置是完全不确定的， 即通过挡板前粒子的位置具有 不确定 性．
2．单缝衍射现象中，粒子通过狭缝后，在垂直原来运动方向的
动量是不确定的，即通过挡板后粒子的动量具有 不确定 性．
3．微观粒子运动的位置不确定量 Δx 和动量的不确定量 Δp 的关系 h 式为 Δx·Δp≥4π，其中 h 是 普朗克常量 ．
质，光子在空间出现的概率可以通过 以，光波是一种 概率 波． 波动的规律 确定，所

们之所以观察不到宏观物体的波动性,是因为宏观物体对 应的波长太小的缘故.（一切实物粒子都有波动性）
(2)德布罗意是一种概率波,粒子在空间各处出现的概率受到 波动规律的支配,不要以宏观观点中的波（机械波）来理 解德布罗意波.
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(3)德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广,使之包括 了所有的物质粒子,即光子和实物粒子都具有粒子性,又都 具有波动性,与光子对应的是电磁波,与实物粒子对应的波 是物质波.
④光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时
往往表现为粒子性。
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二､粒子的波动性 1.物质波
波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
法国物理学家，1929 年诺贝尔物理学奖获
得者，波动力学的创
始人，量子力学的奠 基人之一。
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答案:(1)4.0×10-10 m 6.63×10-35 m
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1.对光的行为,下列说法正确的是( ) A.个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表
现为波动性
B.光的波动性是光的一种特性,不是光子之间的相互 作用引起的
C.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出 粒子性时,就不具有波动性了
毒样貌
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人类对于光的认识历程
能量量子化 普朗克
德布罗意： 粒子和波这两种观点应该以某种方式统一
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父子诺贝尔奖——汤姆逊
J.J.汤姆逊 1856-1940 1906年,汤姆逊由于发现电 子和对气体放电理论和实验 做出了重大贡献获得诺贝尔 物理学奖。
是粒子.虽然光子和电子都是微观粒子,都具有波粒 二象性,但电子是实物粒子,有静止的质量;光子不 是实物粒子,没有静止的质量,电子是以实物粒子存 在的物质,而光子是以场的形式存在的物质,所以不 能说光子和电子是同样的一种粒子,大量光子的行 为往往表现出波动性,

，式中
h是普朗克常量．
教材拓展提升
欲穷千里目 更上一层楼
一、概率波 1．经典的粒子和经典的波 (1)经典物理学粒子运动的基本特征：任意时刻有确定的 位置和速度以及有确定的轨道． (2)经典的波的特征：具有频率和波长，也就是具有时空 的周期性．
在经典物理学中，粒子和波是两种不同的研究对象，具有 非常不同的表现．但在微观领域中，光和电子、质子等粒子却 集粒子性和波动性于一身，具有波粒二象性．
3．不确定性关系
(1)微观粒子运动的基本特征：不再遵守牛顿运动定律，
不可能同时准确地知道粒子的位置和动量，不能用“轨迹”来
描述粒子的运动，微观粒子的运动状态只能通过概率做统计性
的描述．
(2)不确定性关系：以Δx表示粒子位置的不确定量，以Δp
表示粒子在x方向上的动量的不确定量收获成果
1．经典粒子和经典的波 (1)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．运动的基本特征是：在任意时刻有确定 的位置和速度，在空间中有确定的轨道． (2)经典的波：经典的波在空间中是弥散开来的，基本特 征是：具有频率和波长，即具有时空的周期性．
A．使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，底片 上将出现衍射条纹
B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样 C．光子通过狭缝的路线是直线 D．光的波动性是大量光子的运动规律
解析 由于单个光子表现为粒子性，大量光子表现出波动 性，可知A、D选项正确，B选项错误；由不确定性关系可知C 选项错误．
有些粒子会偏离原来的运动方向跑到了投影位置以外的地方， 这就意味着粒子有了与原来方向垂直的动量，又由于粒子落在 何处是随机的，所以粒子在垂直于运动方向的动量有不确定 性，不确定量为Δp.