第十七章 波粒的二象性綜合知識點(diǎn)講解_第1頁
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文檔簡介

1、第十七章 波粒的二象性綜合知識點(diǎn)171 能量量子化:物理學(xué)的新紀(jì)元【教學(xué)目標(biāo)】1、知識與技能:1了解什么是熱輻射及熱輻射的特性,了解黑體與黑體輻射 2了解黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,了解黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系3了解能量子的概念2、過程與方法:了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象。比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn)。體會量子論的建立深化了人們對于物質(zhì)世界的認(rèn)識。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧,發(fā)展對科學(xué)的好奇心與求知欲,樂于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。【重點(diǎn)難點(diǎn)】1、重點(diǎn): 能量子的概念2、難點(diǎn): 黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律二、進(jìn)行新課1黑體與黑體輻射1、熱輻射現(xiàn)象固體或液體,

2、在任何溫度下都在發(fā)射各種波長的電磁波,這種由于物體中的分子、原子受到激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。、所輻射電磁波的特征與溫度有關(guān)。固體在溫度升高時(shí)顏色的變化800k 1200k 1200k 1400k例如:鐵塊在隨溫度升高時(shí)從看不出發(fā)光到暗紅到橙色到黃白色這種與溫度有關(guān)的輻射 稱為熱輻射、熱輻射 - 熱能轉(zhuǎn)化為電磁能的過程任何物體任何溫度均存在熱輻射, 溫度 發(fā)射的能量直覺: 低溫物體發(fā)出的是紅外光 熾熱物體發(fā)出的是可見光 高溫物體發(fā)出的是紫外光注意: 激光 日光燈發(fā)光不是熱輻射 無論是高溫物體還是低溫物體,都有熱輻射,所輻射的能量及其按波長的分布都隨溫度而變化。 熱輻射解釋:大量帶電粒子

3、的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)引起的。物體中每個(gè)分子、原子或離子都在各自平衡位置附近以各種不同頻率作無規(guī)則的微振動(dòng),每個(gè)帶電微粒的振動(dòng)都會產(chǎn)生變化的電磁場,從而向外輻射各種波長的電磁波,形成連續(xù)的電磁波譜。思考與討論:一座建設(shè)中的樓房還沒安裝窗子,盡管室內(nèi)已經(jīng)粉刷,如果從遠(yuǎn)處看,把窗內(nèi)的亮度與樓房外墻的亮度相比,你會發(fā)現(xiàn)什么?為什么?2.、黑體輻射:能全部吸收各種波長的輻射能而不發(fā)生反射,折射和透射的物體稱為絕對黑體。簡稱黑體。3、黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律:說明:(1)黑體是個(gè)理想化的模型。 例:開孔的空腔,遠(yuǎn)處的窗口等可近似看作黑體。 (2)對于黑體,在相同溫度下的輻射規(guī)律是相同的。輻射強(qiáng)度: 單位時(shí)間內(nèi)從物體單位

4、面積上所發(fā)射的各種波長的總輻射能,稱為輻射強(qiáng)度。公式只適用于長波段, 而在紫外區(qū)與實(shí)驗(yàn)不符 - 紫外災(zāi)難黑體輻射實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)晴朗天空中一朵令人不安的烏云。二、能量量子化假說:1、普朗克能量子假說輻射黑體分子、原子的振動(dòng)可看作諧振子,這些諧振子可以發(fā)射和吸收輻射能。但是這些諧振子只能處于某些分立的狀態(tài),在這些狀態(tài)中,諧振子的能量并不象經(jīng)典物理學(xué)所允許的可具有任意值。相應(yīng)的能量是某一最小能量(稱為能量子)的整數(shù)倍,即:, 1, 2, 3, . n. n為正整數(shù),稱為量子數(shù)。2、對于頻率為的能量子最小能量:=hh=6.62610-34焦耳。-普朗克常數(shù) 比喻:電磁波就好象是機(jī)關(guān)槍發(fā)射子彈,子彈是一顆

5、一顆向前運(yùn)動(dòng)的,每一顆子彈就好象是一份電磁波。3、振子只能一份一份地按不連續(xù)方式輻射或吸收能量能量量子經(jīng)典4、意義: Planck拋棄了經(jīng)典物理中的能量可連續(xù)變化、物體輻射或吸收的能量可以為任意值的舊觀點(diǎn),提出了能量子、物體輻射或吸收能量只能一份一份地按不連續(xù)的方式進(jìn)行的新觀點(diǎn)。這不僅成功地解決了熱輻射中的難題,而且開創(chuàng)物理學(xué)研究新局面,標(biāo)志著人類對自然規(guī)律的認(rèn)識已經(jīng)從從宏觀領(lǐng)域進(jìn)入微觀領(lǐng)域,為量子力學(xué)的誕生奠定了基礎(chǔ)。5、黑體輻射公式:1900.10.19 普朗克在德國物理學(xué)會會議上提出一個(gè)黑體輻射公式172 科學(xué)的轉(zhuǎn)折:光的粒子性【教學(xué)目標(biāo)】1、知識與技能:1通過實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

6、。2知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義。3了解康普頓效應(yīng),了解光子的動(dòng)量2、過程與方法:經(jīng)歷科學(xué)探究過程,認(rèn)識科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題,驗(yàn)證物理規(guī)律。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:【重點(diǎn)難點(diǎn)】1、重點(diǎn):光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律2、難點(diǎn):愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義【授課內(nèi)容】一、引入新課光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是電磁波,光的偏振現(xiàn)象進(jìn)一步說明光還是橫波。(二)進(jìn)行新課1光電效應(yīng)概念:在光(包括不可見光)的照射下,從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來的電子叫做光電子。2光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律(1)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)如圖所示,光線經(jīng)石英窗照在陰極上,便有電子逸出-光電子。光電子在電場作用下形

7、成光電流。概念:遏止電壓將換向開關(guān)反接,電場反向,則光電子離開陰極后將受反向電場阻礙作用。遏制電壓:由和有:,所以遏制電壓只與入射光頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān),這就是光電效應(yīng)存在遏制電壓的原因。當(dāng) K、A 間加反向電壓,光電子克服電場力作功,當(dāng)電壓達(dá)到某一值 Uc 時(shí),光電流恰為0。 Uc稱遏止電壓。根據(jù)動(dòng)能定理,有(2)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律 光電流與光強(qiáng)的關(guān)系飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。(當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)) 存在著_飽和_電流,入射光越_強(qiáng)_,_飽和_電流越大,即單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)目越多。 截止頻率c -極限頻率對于每種金屬材料,都相應(yīng)的有一確定的截止頻率c 。 當(dāng)入射

8、光頻率c 時(shí),電子才能逸出金屬表面;當(dāng)入射光頻率 c時(shí),無論光強(qiáng)多大也無電子逸出金屬表面。 光電效應(yīng)是瞬時(shí)的。從光開始照射到光電子逸出所需時(shí)間10-9s。光電管:光電管的陰極表面敷有堿金屬,對電子的束縛能力比較弱,在光的照射下容易發(fā)射電子,陰極發(fā)出的電子被陽極收集,在回路中形成電流,稱為光電流。注意:光電管兩極加上正向電壓,可以增強(qiáng)光電流。光電流的大小跟入射光的強(qiáng)度和正向電壓有關(guān),與入射光的頻率無關(guān)。入射光的強(qiáng)度越大,光電流越大。遏止電壓U0?;芈分械墓怆娏麟S著反向電壓的增加而減小,當(dāng)反向電壓U0滿足:,光電流將會減小到零,所以遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)。3愛因斯坦的光量子假設(shè)(1)內(nèi)容光不僅

9、在發(fā)射和吸收時(shí)以能量為h的微粒形式出現(xiàn),而且在空間傳播時(shí)也是如此。也就是說,頻率為 的光是由大量能量為 E =h的光子組成的粒子流,這些光子沿光的傳播方向以光速 c 運(yùn)動(dòng)。(2)愛因斯坦光電效應(yīng)方程在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量,一部分消耗在電子逸出功W0,另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭?dòng)能 Ek 。由能量守恒可得出:W0為電子逸出金屬表面所需做的功,稱為逸出功Wk為光電子的最大初動(dòng)能。(3)愛因斯坦對光電效應(yīng)的解釋:光強(qiáng)大,光子數(shù)多,釋放的光電子也多,所以光電流也大。電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出,所以不需時(shí)間的累積。 從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成線性關(guān)系從光電

10、效應(yīng)方程中,當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí),可得極限頻率:Ek0-W0愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應(yīng),但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn),因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。(4)愛因斯坦光電效應(yīng)方程 愛因斯坦光電效應(yīng)方程的圖象愛因斯坦光電效應(yīng)方程是能量守恒定律在光電效應(yīng)現(xiàn)象中的表現(xiàn)形式逸出功和極限頻率的關(guān)系: 極限波長和極限頻率的關(guān)系: 由 得 4康普頓效應(yīng)(1)光的散射光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射。(2)康普頓效應(yīng)1923年康普頓在做 X 射線通過物質(zhì)散射的實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長相同的射線外,還有比入射線波長更長的射線,其波長的改變量與散射角有關(guān),而與入

11、射線波長 和散射物質(zhì)都無關(guān)。(3)康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律:按經(jīng)典電磁理論:如果入射X光是某種波長的電磁波,散射光的波長是不會改變的!散射中出現(xiàn)的現(xiàn)象,稱為康普頓散射。康普頓散射曲線的特點(diǎn): 除原波長外出現(xiàn)了移向長波方向的新的散射波長 新波長隨散射角的增大而增大。波長的偏移為波長的偏移只與散射角有關(guān),而與散射物質(zhì)種類及入射的X射線的波長無關(guān), = 0.0241=2.4110-3nm(實(shí)驗(yàn)值)稱為電子的Compton波長只有當(dāng)入射波長與可比擬時(shí),康普頓效應(yīng)才顯著,因此要用X射線才能觀察到康普頓散射,用可見光觀察不到康普頓散射。(4)經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)遇到的困難根據(jù)經(jīng)典電磁波理論,當(dāng)

12、電磁波通過物質(zhì)時(shí),物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng),其頻率等于入射光頻率,所以它所發(fā)射的散射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。無法解釋波長改變和散射角的關(guān)系。(5)光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋若光子和外層電子相碰撞,光子有一部分能量傳給電子,散射光子的能量減少,于是散射光的波長大于入射光的波長。 若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞,光子將與整個(gè)原子交換能量,由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量,根據(jù)碰撞理論, 碰撞前后光子能量幾乎不變,波長不變。因?yàn)榕鲎仓薪粨Q的能量和碰撞的角度有關(guān),所以波長改變和散射角有關(guān)。(6)康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義有力地支持了愛因斯坦“光量子”假設(shè); 首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了“光子具有動(dòng)量”的假設(shè);證實(shí)了在微

13、觀世界的單個(gè)碰撞事件中,動(dòng)量和能量守恒定律仍然是成立的。光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光的粒子性的一面。光電效應(yīng)表明光子具有_粒子性_,而康普頓效應(yīng)則表明光子除具有_能量_外,還具有_動(dòng)量_。(7)光子的能量和動(dòng)量說明:動(dòng)量能量是描述粒子的,頻率和波長則是用來描述波17.3 嶄新的一頁:粒子的波動(dòng)性【教學(xué)目標(biāo)】 1、知識與技能:了解光的波粒二象性了解粒子的波動(dòng)性2、過程與方法:培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,正確地獲取知識的方法?!局攸c(diǎn)難點(diǎn)】1、重點(diǎn):粒子波動(dòng)性的理解2、難點(diǎn):對德布羅意波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證【授課內(nèi)容】一、說明:光的波粒二象性的聯(lián)系 (1)、E=h

14、光子說不否定波動(dòng)性 光具有能量動(dòng)量,表明光具有粒子性。光又具有波長、頻率,表明光具有波動(dòng)性。且由E=h,光子說中E=h,是表示波的物理量,可見光子說不否定波動(dòng)說。(2)、光子的動(dòng)量和光子能量的比較:p=與=h與是描述粒子性的,、是描述波動(dòng)性的,h則是連接粒子和波動(dòng)的橋梁波粒二象性對光子來講是統(tǒng)一的。光的波粒二象性:光既具有_波動(dòng)性_,又有_粒子性_ (1)大量光子產(chǎn)生的效果顯示出_波動(dòng)性_,個(gè)別光子產(chǎn)生的效果顯示出_粒子性_ (2)光子和電子、質(zhì)子等實(shí)物粒子一樣,具有能量和動(dòng)量與其它物質(zhì)相互作用 時(shí),_粒子性_起主導(dǎo)作用;在光的傳播過程中,光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性的多少(概率),_波動(dòng)性_起

15、主導(dǎo)作用。 (3)對不同頻率的光,頻率低、波長長的光,_波動(dòng)性_顯著;而頻率高、波長短的光,_粒子性_顯著二、德布羅意波(物質(zhì)波)一切實(shí)物粒子都有具有波粒二象性。即每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的粒子都與一個(gè)對應(yīng)的波相聯(lián)系。能量為E、動(dòng)量為p的粒子與頻率為v、波長為l的波相聯(lián)系,并遵從以下關(guān)系:E=mc2=hv p=mv= 其中p:運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量 h:普朗克常量1、德布羅意波這種和實(shí)物粒子相聯(lián)系的波稱為德布羅意波(物質(zhì)波或概率波),其波長l稱為德布羅意波長。2、一切實(shí)物粒子都有波動(dòng)性。后來,大量實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了:質(zhì)子、中子和原子、分子等實(shí)物微觀粒子都具有波動(dòng)性,并都滿足德布羅意關(guān)系。三、物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證G.P.湯姆孫

16、電子衍射實(shí)驗(yàn)1927年湯姆孫觀察了電子束透過多晶薄片的衍射現(xiàn)象.1961年,C.約恩孫讓電子束通過單縫、多縫的衍射圖樣.17.4 概率波 【教學(xué)目標(biāo)】(一)知識與技能1了解微粒說的基本觀點(diǎn)及對光學(xué)現(xiàn)象的解釋和所遇到的問題2了解波動(dòng)說的基本觀點(diǎn)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(dòng)性,又有粒子性4了解光是一種概率波(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(diǎn)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(rèn)識數(shù)學(xué)工具在物理科學(xué)中的作用【重點(diǎn)難點(diǎn)】1、重點(diǎn):人類對光的本性的認(rèn)識的發(fā)展過程2、難點(diǎn):對量子化、波粒二象性、概率波等概念的理

17、解【授課內(nèi)容】一、概率波1、德布羅意波的統(tǒng)計(jì)解釋1926年,德國物理學(xué)玻恩 (Born , 1882-1972) 提出了概率波,認(rèn)為個(gè)別微觀粒子在何處出現(xiàn)有一定的偶然性,但是大量粒子在空間何處出現(xiàn)的空間分布卻服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。概率波:從光子的概念上看,光波是一種概率波。光子落在明條紋的概率高,落在暗條紋的概率低。干涉條紋是光子落在感光片上各點(diǎn)的概率分布的反映。注意:亮紋是光子落的概率大,暗紋是概率小,不是光子照不到。(1)經(jīng)典的粒子和經(jīng)典的波物理學(xué)經(jīng)典的粒子運(yùn)動(dòng)的基本特征是任意時(shí)刻具有_確定位置_和_速度_以及時(shí)空中具有_確定軌道_,遵從牛頓第二定律。經(jīng)典的波的基本特征是具有一定的_頻率_和

18、_波長_,也就是說具有時(shí)空的_周期性。(2)在雙縫干涉圖樣中,不能肯定某個(gè)光子落在那一點(diǎn),即光子落在各點(diǎn)的概率是不一樣的。但光子落在明紋處的概率_大_,落在暗紋處的概率_小_。光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過_波動(dòng)_規(guī)律確定,所以光波是一種_概率波_。電子云:原子核外電子的概率分布圖。概率大的地方小圓點(diǎn)密一些,概率小的地方小圓點(diǎn)疏一些。討論微觀粒子的運(yùn)動(dòng),軌道的概念毫無意義。2、光的波動(dòng)性與粒子性是不同條件下的表現(xiàn):講述:大量光子行為顯示波動(dòng)性;個(gè)別光子行為顯示粒子性;光的波長越長,波動(dòng)性越強(qiáng);光的波長越短,粒子性越強(qiáng)、概率波對物質(zhì)波的雙縫衍射現(xiàn)象的解釋對于電子和其他微觀粒子,由于同樣具有波粒二象

19、性,所以與它們相聯(lián)系的物質(zhì)波也是概率波。也就是說,單個(gè)粒子位置是不確定的。對于大量粒子,這種概率分布導(dǎo)致確定的宏觀結(jié)果。總之,按光子的模型,用統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)看待單個(gè)粒子與粒子總體的聯(lián)系,并將波的觀點(diǎn)與粒子觀點(diǎn)結(jié)合起來了,但這里的波是特殊意義的波,因而被稱為“概率波” 這種對物質(zhì)波衍射與實(shí)物粒子的波粒二象性的理解,稱作統(tǒng)計(jì)解釋或概率解釋17.5 不確定關(guān)系【教學(xué)目標(biāo)】(一)知識與技能1了解不確定關(guān)系的概念和相關(guān)計(jì)算2了解物理模型與物理現(xiàn)象(二)過程與方法經(jīng)歷科學(xué)探究過程,認(rèn)識科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題,驗(yàn)證物理規(guī)律。【重點(diǎn)難點(diǎn)】1、重點(diǎn):不確定關(guān)系的概念 2、難點(diǎn):對不確定關(guān)系

20、的定量應(yīng)用【授課內(nèi)容】(一)進(jìn)行新課1不確定性關(guān)系(uncertainty relatoin)經(jīng)典力學(xué):運(yùn)動(dòng)物體有完全確定的位置、動(dòng)量、能量等。微觀粒子:位置、動(dòng)量等具有不確定量(概率)。(1)電子衍射中的不確定度展示演示文稿資料:如圖所示,一束電子以速度 v 沿 oy 軸射向狹縫。電子在中央主極大區(qū)域出現(xiàn)的幾率最大。講述:在經(jīng)典力學(xué)中,粒子(質(zhì)點(diǎn))的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用位置坐標(biāo)和動(dòng)量來描述,而且這兩個(gè)量都可以同時(shí)準(zhǔn)確地予以測定。然而,對于具有二象性的微觀粒子來說,是否也能用確定的坐標(biāo)和確定的動(dòng)量來描述呢?下面我們以電子通過單縫衍射為例來進(jìn)行討論。設(shè)有一束電子沿oy軸射向屏AB上縫寬為a的狹縫,于是,在

21、照相底片CD上,可以觀察到如下圖所示的衍射圖樣。如果我們?nèi)杂米鴺?biāo)x和動(dòng)量p來描述這一電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),那么,我們不禁要問:一個(gè)電子通過狹縫的瞬時(shí),它是從縫上哪一點(diǎn)通過的呢?也就是說,電子通過狹縫的瞬時(shí),其坐標(biāo)x為多少?顯然,這一問題,我們無法準(zhǔn)確地回答,因?yàn)榇藭r(shí)該電子究竟在縫上哪一點(diǎn)通過是無法確定的,即我們不能準(zhǔn)確地確定該電子通過狹縫時(shí)的坐標(biāo)。研究表明:對于第一衍射極小,式中為電子的德布羅意波長。電子的位置和動(dòng)量分別用x和p來表示。電子通過狹縫的瞬間,其位置在 x 方向上的不確定量為同一時(shí)刻,由于衍射效應(yīng),粒子的速度方向有了改變,縫越小,動(dòng)量的分量 px變化越大。分析計(jì)算可得:式中h為普朗克常量

22、。這就是著名的不確定性關(guān)系,簡稱不確定關(guān)系。上式表明: 多相同粒子在相同條件下實(shí)驗(yàn),粒子在同一時(shí)刻并不處在同一位置。用單個(gè)粒子重復(fù),粒子也不在同一位置出現(xiàn)。不確定關(guān)系:微觀粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量不能同時(shí)完全精確地確定。如果用表示微觀粒子位置的不確定性,用表示微觀粒子在方向上動(dòng)量的不確定性,則有。原因是因?yàn)槲⒂^粒子具有波動(dòng)性。(1)由不確定性關(guān)系可知,坐標(biāo)和動(dòng)量,其中一個(gè)測量得越準(zhǔn)確,另外一個(gè)的不確定性就越大。(2)微觀粒子的波粒二象性和不確定性關(guān)系本質(zhì)是一樣的,導(dǎo)致共同的結(jié)果:微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不能通過確定的軌道來描述,只能通過概率波做統(tǒng)計(jì)性的描述。(3)不確定性關(guān)系對宏觀物體沒有意義。頻率高波長

23、短,粒子性明顯 頻率低波長長,波動(dòng)性明顯傳播時(shí),波動(dòng)性明顯 光的產(chǎn)生,與其他物質(zhì)作用,粒子性明顯個(gè)別時(shí),粒子性明顯 大量時(shí),波動(dòng)性明顯 例題解析:例1一顆質(zhì)量為10g 的子彈,具有200ms-1的速率,若其動(dòng)量的不確定范圍為動(dòng)量的0. 01%(這在宏觀范圍是十分精確的了),則該子彈位置的不確定量范圍為多大?解:子彈的動(dòng)量動(dòng)量的不確定范圍由不確定關(guān)系式,得子彈位置的不確定范圍我們知道,原子核的數(shù)量級為10-15m,所以,子彈位置的不確定范圍是微不足道的??梢娮訌椀膭?dòng)量和位置都能精確地確定,不確定關(guān)系對宏觀物體來說沒有實(shí)際意義。 例2一電子具有200 m/s的速率,動(dòng)量的不確定范圍為動(dòng)量的0.01%(這已經(jīng)足夠精確了),則該電子的位置不確定范圍有多大?解: 電子的動(dòng)量為動(dòng)量的不確定范圍由不確定關(guān)系式,得電子位置的不確定范圍我們知道原子大小的數(shù)量級為10-10m,電子則更小。在這種情況下,電子位置的不確定范圍比原子的大小還要大幾億倍,可見企圖精確地確定電子的位置和動(dòng)量已是沒有實(shí)際意義。 4微觀粒子和宏觀物體的特性對比宏觀物體微觀粒子

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