2019_2020学年高中物理第十七章波粒二象性4概率波5不确定性关系课后检测含解析新人教版选修3_.doc

《2019_2020学年高中物理第十七章波粒二象性4概率波5不确定性关系课后检测含解析新人教版选修3_.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、4　概率波5　不确定性关系记一记概率波　不确定性关系知识体系1个关系——不确定性关系1个波——概率波2个经典——经典的粒子　经典的波辨一辨1.经典的粒子的运动适用牛顿第二定律．(√)2．经典的波在空间传播具有周期性．(√)3．经典的粒子和经典的波研究对象相同．(×)4．光子通过狭缝后落在屏上的位置是可以确定的．(×)5．光子通过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些．(√)6．电子通过狭缝后运动的轨迹是确定的．(×)想一想1.为什么说普朗克常量h是划分经典物理学和量子力学的一个界线？提示：普朗克常量是不确定关系中的重要角色，如果普朗克常量h的值可忽略不计，这时物体的

2、位置、动量可同时有确定的值，如果h不能忽略，这时必须考虑微粒的波粒二象性．所以h成为划分经典物理学和量子力学的一个界线．2．1949年，前苏联物理学家费格尔曼做了一个非常精确的弱电子流衍射实验，如图所示是实验得到的衍射图样，衍射图样的结果说明了什么？提示：电子几乎是一个一个地通过单缝，底片上出现一个一个的点，显示出电子具有粒子性．开始时底片上的点子无规律分布，随着电子数的增多，逐渐形成典型的单缝衍射图样．该实验说明衍射图样不是电子相互作用的结果，而是来源于单个电子具有的波动性．衍射图样是大量电子出现概率的统计结果，衍射图样说明每个电子到达底片上各点有一定的概

3、率，所以德布罗意波是概率波．思考感悟：　　　　练一练1．(多选)在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是(　　)A．使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，底片上将会显示衍射图样B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样C．光子通过狭缝的运动路线是直线D．光的波动性是大量光子运动的规律-8-解析：个别或少数光子表现出光的粒子性，大量光子表现出光的波动性．如果时间足够长，通过狭缝的光子数也就足够多，粒子的分布遵从波动规律，底片上将会显示出衍射图样，选项A、D正确．单个光子通过狭缝后，路径是随机的，底片上也不会出现完整的衍射图样，选项B、C错误．

4、答案：AD2．(多选)如图所示，灯丝F发射的电子束经过电场加速后从阳极上的狭缝S穿出，通过两条平行狭缝S1、S2后，在荧光屏上形成明显的双缝干涉图样．已知一个电子从狭缝S穿出时动量为p，普朗克常量为h，则(　　)A．经过电场加速后，电子的德布罗意波长为λ＝B．经过电场加速后，电子的德布罗意波长为λ＝C．荧光屏上暗条纹的位置是电子不能到达的位置D．荧光屏上亮条纹的位置是电子到达概率大的位置解析：电子的动量为p，则电子的德布罗意波长为λ＝，故A错误，B正确；对物质波来说，干涉条纹中的亮条纹的位置是电子到达概率大的位置，干涉条纹中的暗条纹的位置是电子到达概率小的位

5、置，故C错误，D正确．答案：BD3．一辆摩托车以20m/s的速度向墙冲去，车身和人共重100kg，则车撞墙时的不确定范围是怎样的？解析：根据不确定性关系ΔxΔp≥得Δx≥＝m≈2.64×10－38m.答案：大于等于2.64×10－38m要点一对概率波的理解1.[2019·安阳月考](多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，光屏处放上照相底片，若减弱光波的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹，下列对这个实验结果的认识正确的是(　　)A．曝

6、光时间不长时，光子的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点B．单个光子的运动没有确定的轨道C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达概率较大的地方D．只有大量光子的行为才能表现出波动性解析：光波是概率波，单个光子没有确定的轨道，其到达某点的概率受波动规律支配，少数光子落点不确定，体现粒子性，大量光子的行为符合统计规律，受波动规律支配，才表现出波动性，出现干涉条纹中的亮纹或暗纹，故A错误，B、D正确；干涉条纹中的亮纹处是光子到达概率较大的地方，暗纹处是光子到达概率较小的地方，但也有光子到达，故C正确．答案：BCD2．(多选)在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占

7、从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子(　　)A．一定落在中央亮纹处B．一定落在亮纹处-8-C．可能落在暗纹处D．落在中央亮纹处的可能性最大解析：根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上．当然也可落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，不过，落在暗纹处的概率很小，故C、D选项正确．答案：CD3．(多选)在做双缝干涉实验中，在观察屏的某处是亮纹，则对光子到达观察屏的位置，下列说法正确的是(　　)A．到达亮纹处的概率比到达暗纹处的概率大B．到达暗纹处的概率比到达亮

8、纹处的概率大C．对于某一光子，它可能到达光屏的任何位