【教学建议】粒子的波动性和量子力学的建立.docx

5粒子的波动性和量子力学的建立一、问题引入教学中可以引导学生简单回顾光的波粒二象性研究的历史过程，指出通过对双缝干涉、 光电效应等一系列问题的研究，人们终于认识到光既有波动性，又有粒子性。教科书“问题”栏目展示的照片是发生在TiCh晶体上的X射线衍射图样。创设这样的 情境，目的是让学生感受到衍射图样可作为人们进行科学研究的手段和方法之一，从一个侧 面可以反映研究问题的有用信息，成为认识的有力证据。同理，认识实物粒子的波动性假设 也会需要相似的证据，为后续的物质波的实验验证作好铺垫。二、粒子的波动性让学生阅读教科书这部分内容,体会德布罗意如何用类比的方法把波粒二象性推广到实 物粒子，并大胆提出实物粒子也具有波动性假设的思想。德布罗意提出假设：实物粒子也具 有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系。粒子的能量£和动量p跟它所对 应的波的频率u和波长A之间，遵从如下关系：v = -, 2 = -oh p教学中，要引导学生关注这种把描述波的物理量与描述粒子的物理量相联系的做法，它 深刻地改变着人们的思维方式。三、物质波的实验验证在物质波的实验验证的教学中，要求学生认识实验技术手段与科学发现的关系。进一步 了解验证物理理论的基本方法实验。只要基于假设建立的概念及理论与实验结果一致, 它就能够在一定范围内正确地描述所研究的现象。四、量子力学的建立本章整体设计是围绕量子力学的建立过程展开的，本节又是对该问题的一个总结。教科 书依次向学生介绍了普朗克黑体辐射理论、爱因斯坦光电效应理论、康普顿散射理论、玻尔 氢原子理论以及德布罗意物质波假说等一系列理论。由于这些理论都与普朗克常量紧密相 关，建议教学中可以结合教科书图4.5-3直观地对上述理论进行简单的梳理，让学生感受 到这些理论之间存在着紧密的内在联系；另外，也可以通过展示教科书图4.5 7索尔维会 议参加者的合影，介绍推动量子力学建立的科学家和里程碑实验；还可以让学生根据学习的 内容及查阅的资料，讨论交流各自印象最深刻的推动量子力学建立的科学家和实验，加深对 量子力学的了解。五、量子力学的应用这部分内容主要围绕量子力学的应用领域展开。量子力学是描述微观世界物理规律的基 本理论，它深化和丰富了人类对于自然界的认识，极大地推动了人类的进步。它所催生的新 技术，改变了人们的生活方式和社会形态。借助量子力学,人们深入认识了微观世界的组成、 结构和属性。教学中需要引导学生阅读课文，了解量子力学的应用领域，了解它对物理学的重大影响。 它推动了物理学中许多领域的发展，例如，核物理和粒子物理的发展，原子、分子物理和光 学的发展，以及固体物理的发展等。教师可以向学生介绍激光（光纤网络）、核磁共振、原子 钟、芯片等技术。