高中物理 第17章 第3节 粒子的波动性课件 新人教版选修35.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 5 波粒二象性 第十七章 第三节粒子的波动性 第十七章 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1 106v 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 1 光的本性 1 19世纪初托马斯 杨 菲涅耳 马吕斯等分别观察到了光的 和偏振现象 2 19世纪60年代和80年代 麦克斯韦和赫兹先后从理论上和实验上确认了光的 本质 3 光电效应和康普顿效应揭示了光的 光的波粒二象性 干涉 衍射 电磁波 粒子性 粒子 波动 1 德布罗意波任何一种实物粒子都和一个波相联系 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 3 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 粒子的波动性 物质 波 干涉 衍射 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1937年的诺贝尔物理学奖 电子束衍射 衍射 一 光学发展史 二 对光的波粒二象性的理解 海岳中学2014 2015学年高二下学期期中 人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实验 如图所示的四个示意图所表示的实验说明光具有波动性的是 说明光具有粒子性的是 答案 abd c解析 c为光电效应实验 证明了光的粒子性 其余的三个实验均证明了光的波动性 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 答案 波粒二象性是微观粒子的特殊规律 一切微观粒子都存在波动性 宏观物体 汽车 也存在波动性 只是因为宏观物体质量大 动量大 波长短 难以观测 而微观粒子如电子 质子 中子以及原子 分子的波动性为宏观物体具有波动性奠定了事实基础 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 对光的波粒二象性的理解 解析 一切光都具有波粒二象性 光的有些行为 如干涉 衍射 表现出波动性 光的有些行为 如光电效应 表现出粒子性 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 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 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 故选项c正确 a b d错误 答案 c 点评 在宏观现象中 波与粒子是对立的概念 而在微观世界中 波与粒子可以统一 由于我们的经验局限于宏观物体的运动 微观世界的某些属性与宏观世界不同 我们从来没有过类似的经历 光既不是宏观观念的波 也不是宏观观念的粒子 光具有波粒二象性是指光在传播过程中和同其他物质作用时分别表现出波和粒子的特性 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 解析 根据德布罗意的观点 任何运动着的物体都有一种波和它对应 飞行的子弹必有一种波与之对应 由于子弹的德布罗意波长极短 我们不能观察到其衍射现象 由于德布罗意波是一种概率波 仅是粒子在空间出现的概率遵从波动规律 而非粒子做曲线运动 对物质波的理解和计算 河北邢台一中2014 2015学年高二下学期检测 利用金属晶格 大小约10 10m 作为障碍物观察电子的