人教版高中物理选修3-5-第17章第3节粒子的波动性.pptVIP

新课标高中物理选修3－5第十七章波粒二象性它们以波的形式传播，都有波的共性——干涉和衍射现象。音乐的律动七色彩虹水波托马斯·杨（ThomasYoung）杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验装置为光的波动学说的确立奠定了基础。光在传播过程中遇到障碍物，光波会绕过障碍物继续传播。如果波长与障碍物相当，衍射现象最明显。一、光的衍射、惠更斯—菲涅尔原理。密立根光电效应实验光学发展史1672牛顿微粒说T/年惠更斯波动说1690麦克斯韦电磁说18641905爱因斯坦光子说波动性粒子性1801托马斯·杨双缝干涉实验1814菲涅耳衍射实验赫兹电磁波实验1888赫兹发现光电效应19161922康普顿效应粒子性波动性具有能量具有频率具有动量h一.光的波粒二象性具有波长光既具有粒子性，又具有波动性。(h架起了粒子性与波动性的桥梁)频率低、波长长，波动性较明显频率高、波长短，粒子性较明显光具有波粒二象性课堂练习：1、光的_________和___________现象说明光具有波动性，__________现象说明光具有粒子性．我们无法只用其中一种观点说明光的一切行为，因而认为光具有__________性．2、光既具有波动性，又具有粒子性。大量光子表现出的_________强，少量光子表现出的________强；频率高的光子表现出的_________强，频率低的光子表现出的_________强．干涉衍射光电效应波粒二象波动性粒子性粒子性波动性电磁波谱：电磁波的频率范围很广。按电磁波的波长或频率大小的顺序把他们排列成谱，叫做电磁波谱。X射线照射下的手德布罗意原来学习历史，后改学理论物理。善于用历史的观点，用类比方法分析问题。1924年，他在博士论文《关于量子理论的研究》中大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，如电子，质子等。于是他提出实物粒子也具有波动性。这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波.1929年，德布罗意获得诺贝尔物理学奖，德布罗意，波动力学创始人，量子力学奠基人之一。二.粒子的波粒二象性一个质量为m的实物粒子以速率v运动时,即具有以能量ε和动量p所描述的粒子性，同时也具有以频率v和波长λ所描述的波动性。与粒子相联系的波称为物质波或德布罗意波.爱因斯坦─德布罗意关系式?─德布罗意波长（deBrogliewavelength）二.粒子的波粒二象性一切实物粒子都有波动性后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、分子等实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布罗意关系。一颗子弹、一个足球有没有波动性呢？例1：质量m=0.01kg，速度v=300m/s的子弹的德布洛意波长为结果表明，宏观物体(如子弹)的波动性根本测不出来。所以，宏观物体只表现出粒子性。例2：电子动能Ek=100eV，质量m=9.1?10-31Kg,求德布罗意波长。解：电子动能较小，速度较小，用非相对论公式求解：=1.23?=1.23×10-10m=12.3nm可见，微观粒子的波动性较显著，如电子运动时，相当于X射线波段。由于德布罗意博士论文独创性，得到了答辩委员会的高度评价，但是人们总觉得他的想法过于玄妙，无法接受。于是，有人质问：有什么可以验证这一新的观念？如果你是德布罗意，将如何验证自己的观点？三.物质波的实验验证0.1nm屏P多晶薄膜高压栅极阴极1.电子衍射实验1927年，Davisson和Germer进行了电子衍射实验。电子束在穿过细晶体粉末或薄金属片后，也象X射线一样产生衍射现象。电子衍射图样晶体的电子衍射NaCl晶体的中子衍射微观粒子具有波粒二象性的理论得到了公认。电子衍射、中子衍射、原子和分子束在晶体表面散射所产生的衍射实验都获得了成功。