海南省海口市第十四中学高中物理 第十七章 粒子的波动性学案 新人教版选修3-5.docVIP

海南省海口市第十四中学高中物理 第十七章 粒子的波动性学案 新人教版选修3-5 学习目标 知道光具有波粒二象性。 知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性。 掌握的含义及其应用。 重点：1.认识光的波粒二象性。 2.德布罗意波的计算。 难点：光的波粒二象性的理解 一、光的波粒二象性 1.光的本性:光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有_____性，光电效应和康普顿效应表明光具有_____性，即光具有_________性。 2.光子的能量和动量关系式： (1)关系式：ε＝__ __，p= 。 (2)意义：能量ε和动量p是描述物质的___ __性的重要物理量；波长λ和频率ν是描述物质的_____性的典型物理量。因此ε＝hν和 揭示了光的___ __性和____ _性之间的密切关系。 二、粒子的波动性 物质波 1.德布罗意波：任何一个_______的物体，都有一种波与它相对应，这种波叫____ ___，也称为德布罗意波。 2.物质波的波长、频率关系式：λ= ，ν= 。 3.实验探究思路：___ __、___ __是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生干涉或衍射现象。 4.实验验证：1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了___________的实验,得到了电子的_________,证实了运动着的电子具有_______。 探究一 光的波粒二象性 问题1 波的两个典型特性是什么？试举出光具有两特性的两实验。 问题2 什么现象能说明光具有粒子性？ 问题3 .描述光的性质的基本关系式?=hν和 中，光的波粒二象性是怎样联系在一起的？ 【针对性练习】1.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.对于光的行为，下列说法正确的是( ) A.频率高的光波动性明显，频率低的光粒子性明显 B.光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的 C.光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了 D.光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显 探究二 粒子的波动性 物质波 问题3 .德布罗意波长与动量的关系是怎样的？ 问题4 .德布罗意认为任何运动着的物体均有波动性，可是我们观察运动着的汽车，并未感觉到它的波动性。你如何理解该问题，谈谈自己的认识。 【规律方法】对物质波的理解 (1)任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在波动性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体对应的波长太小。 (2)物质波是一种概率波，粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配，不要以宏观观点中的波来理解德布罗意波。 (3)德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广，使之包括了所有的物质粒子，即光子与实物粒子都具有粒子性，又都具有波动性，与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是物质波。 【针对性练习】 3.根据物质波理论，以下说法中正确的是( ) A.微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性 B.宏观物体和微观粒子都具有波动性 C.宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长 D.速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显 4.如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多大？(中子的质量为1.67×10-27 kg) 【基础达标检测】 1.(基础理论辨析题)下列说法正确的是　(　　) A.物质波属于机械波 B.只有像电子、质子、中子这样的粒子才具有波动性 C.德布罗意认为，任何一个运动体，小到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波和它对应，这种波叫做物质波 D.宏观物体运动时，不具有波动性 E.光波和物质波是同一种波 2.下列现象中说明光具有波动性的是　(　　) A.光电效应　　 B.光的衍射 C.光的干涉 D.光的折射 3.下列说法中正确的是　(　　) A.质量大的物体，其德布罗意波长较短 B.速度大的物体，其德布罗意波长较短 C.动量大的物体，其德布罗意波长较短 D.动能大的物体，其德布罗意波长较短 4.以下说法正确的是　(　　) A.物体都具有波动性 B.抖动细绳一端，绳上的波就是物质波 C.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 5.下列关于实物粒子的说法中正确