江苏省沭阳县潼阳中学高中物理17.5不确定关系教学案新人教版选修3

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1、不确定关系17.5不确定关系第]课计划上课日期:时教学目标1.了解不确定关系的概念和相关计算.2.了解物理模型与物理现象教学重难点不确左关系的概念、对不确泄关系的泄量应用教学流程内容板书关键点拨加工润色（一）引入新课提问：对光的本性的认识？学生思考、回答：光具有波动性和粒子性，是一种概率波。设疑：既然光是粒子，那么它的运动还遵守牛顿运动定律吗？还能用质点的位置和动量来描述它的运动吗？点评：引发学生的好奇心，激发学习的兴趣。教师：回答是否定的。光子的运动具有不确定性。这节课我们就來学习有关知识。（二）进行新课1.德布罗意波的统计解释1926年，德国物

2、理学玻恩（.Born,1882—1972）提出了概率波，认为个别微观粒子在何处出现有一定的偶然性，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。展示演示文稿资料：玻恩点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真实感，增强了说服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。2.经典波动与德布罗意波（物质波）的区别讲述：经tx典的波动（如机械波、电磁波等）是可以测出的、实际存在于空间的一种波动。而德布罗意波（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。1.不确定度关系（unce

3、rtaintyrelatoin）经典力学:运动物体有完全确定的位置、动量、能量等。微观粒子：位置、动量等具有不确定量（概率）。（1）电子衍射小的不确定度展示演示文稿资料：如图所示，一束电子以速度y沿oy轴射向狭缝。电子在中央主极大区域出现的几率最大。讲述：在经典力学中，粒子（质点）的运动状态用位置坐标和动量来描述，而II这两个量都可以同时准确地予以测定。然而，对于具有二象性的微观粒子来说，是否也能用确定的坐标和确定的动量來描述呢？下面我们以电子通过单缝衍射为例来进行讨论。设有一束电子沿oy轴射向屏力〃上缝宽为白的狭缝，于是，在照相底片C力上，可以观察到

4、如下图所示的衍射图样。如杲我们仍用坐标/和动量q来描述这一电子的运动状态，那么，我们不禁要问：一个电子通过狭缝的瞬时，它是从缝上哪一点通过的呢？也就是说，电子通过狭缝的瞬时，其坐标%为多少?显然，这一问题，我们无法准确地回答，因为此时该电子究竟在缝上哪一点通过是无法确定的，即我们不能准确地确定该电子通过狭缝时的坐标。研究表明：对于第一衍射极小，sin^,=-a式中久为电子的德布罗意波长。电子的位置和动量分别用/和Q来表示。电子通过狭缝的瞬间，其位置在"方向上的不确定量为Sx=ct同一时刻，由于衍射效应，粒子的速度方向有了改变，缝越小，动量的分量A变化越

5、大。分析计算可得：式屮力为普朗克常量。这就是著名的不确定性关系，简称不确定关系。上式表明:①许多相同粒子在相同条件下实验，粒子在同一时刻并不处在同一位置。②用单个粒子重复，粒子也不在同一位置出现。作业布置教学心得