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1、,物质,实物,场,质子,电子,电场,磁场,光是传播着的电磁场,实物粒子在一定条件下是否会表现出波动性,一、经典的粒子和经典的波 两种模型： 粒子模型 经典粒子特征： 运动特征： 波动模型 经典波的特征：,如：声音的干涉、衍射现象,如：自由落体、电子在电场中偏转,有大小、质量、电荷.,有频率、波长，即具有时空的周期性。,能确定任意时刻的位置和速度以及时空中的确定轨道。,波和粒子是两种不同的研究对象，具有非常不同的表现,二、概率波 双缝干涉现象： 到达明纹的光子数多，到达暗纹的光子数少。 是否可以认为：,是光子之间的相互作用使它表现出了波动性，而不是光子本身就具有波动性呢？,问题：一个光子通过狭缝
2、后到底落在屏上的哪一点呢？,1926年德国物理学家波恩指出：光子落在明处的概率大，落在暗处的概率小。,光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，所以从光子的概念上看，光波是一种概率波.,玻恩 1954年诺贝尔物理学奖,1、对概率波的验证电子的双缝干涉 1) 用足够强的电子束进行双缝干涉, 结果与光的双缝干涉一样： 出现了明暗相间的条纹，体现电子的波动性。 条纹掩饰了电子的粒子性 未能体现电子在空间分布的概率性质。,2) 用非常弱的电子束进行双缝干涉, 开始电子打在屏幕上的位置是任意的 随着时间推移，出现清晰条纹，和强电子束在短时间形成的一样 单个电子的运动是完全不确定的，具有概率分布 电子运
3、动的概率具有确定的规律波动规律,7个电子,100个电子,3000,20000,70000,2、物质波是不是经典波？, 经典的波是介质中质元共同振动形成的，实际存在于空间的一种波动。,双缝中，干涉每个电子的分布是随机的，完全不确定的。但屏幕上出现的是强弱连续分布的条纹（整体性）。 物质波是一种概率波。简单的说，是为了描述微观粒子的波动性而引入的一种方法。,德布罗意波的统计解释 1926年，德国物理学玻恩 (Born , 1882-1972) 提出了概率波，认为单个微观粒子在何处出现有一定的偶然性(不确定性)，但是大量粒子在空间何处出现的空间分布却服从一定的统计规律。粒子在某点出现的概率的大小可由波动规律确定。,光子在某处出现的概率由光在该处的光强决定,概率波体现了波粒二象性的和谐统一,根据经典物理学，如果我们已知一物体的初始位置和初始速度，就可以准确地确定以后任意时刻的位置和速度。 但是在微观世界中，由于微观粒子具有波动性，其坐标和动量不能同时确定。我们不能用经典的方法来描述它的粒子性。,