粒子的波动性-课件ppt.ppt

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1、粒子的波动性粒子的波动性1光的波粒二象性光的波粒二象性(1)光的波粒二象性：光既具有光的波粒二象性：光既具有_性，又具有性，又具有_性性(2)光子的能量光子的能量_，动量，动量p_.能量能量和动量和动量p是描述光的是描述光的_的物理量，频率的物理量，频率和波长和波长是是描述光的描述光的_的物理量光的波粒二象性是通过的物理量光的波粒二象性是通过_联系在一起的联系在一起的(3)能表明光具有波动性的现象有能表明光具有波动性的现象有_；能；能表明光具有粒子性的事实有表明光具有粒子性的事实有_波动波动粒子粒子h粒子性粒子性波动性波动性普朗克常量普朗克常量h干涉、衍射等干涉、衍射等光电效应、康普顿效应等光

2、电效应、康普顿效应等 2粒子的波动性粒子的波动性法国物理学家法国物理学家_提出，实物粒子也具有提出，实物粒子也具有_，即每一个运动的粒子都与一个对应的，即每一个运动的粒子都与一个对应的_相联系，且粒子的能量相联系，且粒子的能量和动量和动量p跟它所对应的跟它所对应的波的频率波的频率和波长和波长之间，也像光子跟光波一样，满足之间，也像光子跟光波一样，满足_，_关系这种与实物粒子相联系的关系这种与实物粒子相联系的波称为波称为_，也叫作，也叫作_德布罗意德布罗意波动性波动性波波德布罗意波德布罗意波物质波物质波 3物质波的实验验证物质波的实验验证1927年戴维孙和年戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用晶体做了

3、汤姆孙分别利用晶体做了_的实验，得到了的实验，得到了_，从而，从而证实了电子的证实了电子的_电子束衍射电子束衍射电子衍射图样电子衍射图样波动性波动性1 光的波粒二象性光的波粒二象性 2光的波动性与粒子性的统一光的波动性与粒子性的统一(1)大量光子产生的效果显示出波动性，比如干涉、衍射现大量光子产生的效果显示出波动性，比如干涉、衍射现象中，如果用强光照射，在光屏上立刻出现了干涉、衍射条象中，如果用强光照射，在光屏上立刻出现了干涉、衍射条纹，波动性体现了出来；个别光子产生的效果显示出粒子纹，波动性体现了出来；个别光子产生的效果显示出粒子性如果用微弱的光照射，在屏上就只能观察到一些分布毫性如果用微弱

4、的光照射，在屏上就只能观察到一些分布毫无规律的光点，粒子性得到充分体现；但是如果微弱的光在无规律的光点，粒子性得到充分体现；但是如果微弱的光在照射时间加大的情况下，在感光底片上的光点分布又会出现照射时间加大的情况下，在感光底片上的光点分布又会出现一定的规律性，倾向于干涉、衍射的分布规律这些实验为一定的规律性，倾向于干涉、衍射的分布规律这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了良好的依据人们认识光的波粒二象性提供了良好的依据 (2)光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量和动光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量和动量量(3)光子的能量与其对应的频率成正比，而频率是波动性特光子的能量与其对应的频率

5、成正比，而频率是波动性特征的物理量，因此征的物理量，因此h揭示了光的粒子性和波动性之间的揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系密切联系(4)对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动性特征显对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动性特征显著；而频率高、波长短的光，粒子性特征显著著；而频率高、波长短的光，粒子性特征显著(5)光在传播时体现出波动性，在与其他物质相互作用时体光在传播时体现出波动性，在与其他物质相互作用时体现出粒子性现出粒子性 例例1下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是()A有的光是波，有的光是粒子有的光是波，有的光是粒子B光子与电子是同样的

6、一种粒子光子与电子是同样的一种粒子C光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著性越显著D大量光子的行为往往显示出粒子性大量光子的行为往往显示出粒子性 解析：解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行为一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干如干涉、衍射涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为表现出波动性，光的有些行为(如光电效应如光电效应)表现出表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子 虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是

7、实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一种粒子在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一种粒子 光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性光的波为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，其光子能量越大，

8、个别或少数光子的作用就足以引起光接其光子能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著收装置的反应，所以其粒子性就很显著 综上所述，本题正确答案为选项综上所述，本题正确答案为选项C. 答案：答案：C 名师点评：名师点评：把微粒与波对立是由于人们对自然把微粒与波对立是由于人们对自然界认识的局限，现代物理学对自然的认识，已经打破界认识的局限，现代物理学对自然的认识，已经打破了这种局限，光既是波又是粒子，只是在不同的环境了这种局限，光既是波又是粒子，只是在不同的环境条件下，它们显现的程度不同条件下，它们显现的程度不同变变 式式迁迁 移移 1关于光的本性，下列说法中正确

9、的是关于光的本性，下列说法中正确的是() A关于光的本性，牛顿提出关于光的本性，牛顿提出“微粒说微粒说”，惠更斯提，惠更斯提出出“波动说波动说”，爱因斯坦提出，爱因斯坦提出“光子说光子说”，它们都说明了，它们都说明了光的本性光的本性 B光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子念上的波，也可以看成微观概念上的粒子 C光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性应说明光具有粒子性变变 式式迁迁 移移答案：答案：C D光的波粒二象性将牛顿的波动说和惠更斯光的波粒二

10、象性将牛顿的波动说和惠更斯的粒子说真正有机地统一起来的粒子说真正有机地统一起来2 物质波物质波例例2(双选双选)关于物质波，下列认识中错误的是关于物质波，下列认识中错误的是()A任何运动的物体任何运动的物体(质点质点)都伴随一种波，这种波叫物质都伴随一种波，这种波叫物质波波BX射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的C电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的D宏观物体尽管可以看作物质波，但它们不具有干涉、宏观物体尽管可以看作物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象衍射等现象 解析：解析：根据德布罗意物质波理论知，任何一

11、个运动的根据德布罗意物质波理论知，任何一个运动的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之相对应，这种波就叫物质波，可见，与之相对应，这种波就叫物质波，可见，A选项是正确选项是正确的；由于的；由于X射线本身就是一种波，而不是实物粒子，故射线本身就是一种波，而不是实物粒子，故X射线的衍射现象并不能证实物质波理论的正确性，即射线的衍射现象并不能证实物质波理论的正确性，即B选项错误；电子是一种实物粒子，电子的衍射现象表明选项错误；电子是一种实物粒子，电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性，故运动着的实物粒子具有波动性，故C选项是正确的；

12、由选项是正确的；由电子穿过铝箔的衍射实验知，少量电子穿过铝箔后所落电子穿过铝箔的衍射实验知，少量电子穿过铝箔后所落位置是散乱的、无规律的，但大量电子穿过铝箔后落的位置是散乱的、无规律的，但大量电子穿过铝箔后落的位置则呈现出衍射图样，即大量电子的行为表现出位置则呈现出衍射图样，即大量电子的行为表现出电子的波动性，干涉、衍射是波的特有现象，只要是波，电子的波动性，干涉、衍射是波的特有现象，只要是波，都会发生干涉、衍射现象，故选项都会发生干涉、衍射现象，故选项D错误综合以上分析错误综合以上分析知，本题应选知，本题应选B、D. 答案：答案：BD 名师点评：名师点评：(1)物质波理论上是说任何一个运动的

13、物体物质波理论上是说任何一个运动的物体(如实物粒子等如实物粒子等)都具有波动性，即其行为服从波动规律都具有波动性，即其行为服从波动规律 (2)物质波理论告诉我们，任何微观粒子都既具有粒子物质波理论告诉我们，任何微观粒子都既具有粒子性又具有波动性，即与光一样，也具有波粒二象性波粒性又具有波动性，即与光一样，也具有波粒二象性波粒二象性是光子、电子、质子等微观粒子都具有的基本属二象性是光子、电子、质子等微观粒子都具有的基本属性性变变 式式迁迁 移移 2(双选双选)关于物质波，以下说法正确的是关于物质波，以下说法正确的是() A任何运动物体都具有波动性任何运动物体都具有波动性 B湖面上形成的水波就是物质波湖面上形成的水波就是物质波 C通常情况下，质子比电子的波长长通常情况下，质子比电子的波长长 D核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道变变 式式迁迁 移移