粒子的波动性导学案优选版.doc

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1、订装线 班级_ 姓名_小组_ 评价_ 【学习目标】1.理解光的波粒二象性2.了解粒子的波动性3.理解物质波的概念,知道物质波的实验验证【学习重点、难点】1 对光的波粒二象性的理解2 对德布罗意波的理解【学法指导】阅读教材，理清思路，掩卷完成【知识链接】如图所示是一台电子显微镜，竖直圆筒的上、下两端分别装着负极和正极，电压可高达1106V。它的分辨本领很高，可以看清大小为0.2nm的物体。你知道电子显微镜的分辨本领与哪些因素有关吗？【知识自主梳理】一光的波粒二象性1.光的本性光既具有 又具有 ，光具有 。光学发展史学说名称微粒说波动说电磁说光子说波粒二象性代表人物牛顿惠更斯麦克斯韦爱因斯坦公认实

2、验依据光的直线传播、光的反射光的干涉、衍射能在真空中传播，是横波，光速等于电磁波速光电效应、康普顿效应光既具有波动现象，又有粒子特征内容要点光是一群弹性粒子光是一种机械波 光是一种电磁波光是由一分一分光子组成的，光是具有电磁本性的物质，既有波动性又有粒子性年代17世纪17世纪19世纪中20世纪初20世纪初2光子的能量和动量(1)能量： ；(2)动量：p 。3意义能量和动量p是描述物质的 性的重要物理量；波长和频率是描述物质的 性的典型物理量。因此 和p 揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系。 架起了粒子性与波动性之间的桥梁。光的波粒二象性的理解光的波动性光的粒子性实验基础干涉、衍射光电效应、

3、康普顿效应含义光的波动性是光子本身的一种属性，它不同于宏观的波，它是一种概率波，即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律描述：(1)足够量的光(大量光子)在传播时，表现出波的性质。(2)频率低，波长长的光，波动性特征显著。粒子的含义是“不连续”“一份一份”的，光的粒子即光子，不同于宏观概念的粒子，但也具有动量和能量。(1)当光同物质发生作用时，表现出粒子的性质。(2)少量或个别光子易显示出光的粒子性。(3)频率高，波长短的光，粒子性特征显著。二象性(1)光子说并没有否定波动性，Eh中，表示光的频率，表示了波的特征。光既具有波动性，又具有粒子性，波动性和粒子性都是光的本身属性，只是在

4、不同条件下的表现不同。(2)只有用波粒二象性，才能统一说明光的各种行为。例：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“微粒说”，惠更斯提出“波动说”，爱因斯坦提出“光子说”，它们都说明了光的本性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，光电效应说明光具有粒子性D光的波粒二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二、粒子的波动性1、德布罗意波：1924年，法国巴黎大学的德布罗意考虑到 和 的成功，在博士学位论文中大胆的把光的波粒二象性推广到实物粒子，提出假设 。即：任何一种实物粒子都和一个

5、波相联系，这种波被称为德布罗意波，也叫 波。2物质波的波长和频率：波长公式 ，频率公式 。对德布罗意波的理解1任何一个运动的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都具有波动性，波长。由于宏观物体的波长太小，其波动性不易观察到。2物质波是一种概率波，粒子在空间各处出现的概率服从波动规律。不要以宏观观点中的波来理解德布罗意波。3德布罗意假说是光的波粒二象性的推动，实物粒子和光子都既具有粒子性，又具有波动性。与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的是物质波。例：电子显微镜的最高分辨率高达0.2nm，如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同的速度情况下，质子显微镜的最高分辨率将()C等于0.2nm D以上

6、说法均不正确三、物质波的实验验证(1)实验探究思路干涉、衍射是 特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生 或 现象。(2)实验验证1927年戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用晶体做了 的实验，得到了类似下图的 图样，从而证实了电子的波动性。他们为此获得了1973年的诺贝尔物理学奖。后来又陆续证实了 、 以及 、 的波动性练习：1、 (启东高二检测)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B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，其粒子性越显著D大量光子的行为往往显示出粒子性2、有关光的本性，下列说法中正确的是()A光具有波动性，又具有粒子性，这是相互矛盾和对立的B光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性3、质量为10g，速度为300m/s在空中飞行的子弹，其德布罗意波波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性，我们是否能看到子弹上下或左右颤动着前进，在空间中描绘出正弦曲线或其他周期性曲线？为什么？4、武汉综合新闻网20XX年8月21日报道：近日，一种发源于南亚没有抗生素可以抵御的“超级细菌”1019m，试求该细菌的质量。学海拾贝