高中物理 2.4 实物是粒子还是波精品课件 沪科版选修35.ppt

2 4实物是粒子还是波 核心要点突破 课堂互动讲练 课前自主学案 知能优化训练 2 4 课标定位 课标定位 课前自主学案 一 德布罗意波任何一个运动着的物体 都有一种波与之相伴随 其波长为 式中p是物体的动量 h是普朗克常量 人们把这种波称为 也叫德布罗意波 h p 物质波 二 实验事故导致的重大发现美国物理学家戴维孙和英国物理学家汤姆生分享了1937年诺贝尔物理学奖 他们的成果是 实验 三 物质波 又一种概率波电子的衍射图样与光的一样 在底片上出现了明暗相间的图样 说明电子落在明条纹处的概率 落在暗纹处的概率 所以物质波也是一种概率波 透射 大 小 四 不确定关系利用数学方法对微观粒子的运动进行分析可以知道 如果以 x表示粒子位置的不确定量 以 px表示粒子在x方向动量的不确定量 那么有 x px 这就是著名的不确定性关系 简称不确定关系 h 4 思考感悟既然一切运动物体都有物质波与之相伴随 为什么日常生活中没有观察到它们的波动现象呢 提示 因为物质波的波长太小了 核心要点突破 一 德布罗意波也是概率波1 德布罗意波是一种概率波 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 2 德布罗意假说是光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 特别提醒 德布罗意波也是一种概率波 单个物体的运动具有偶然性 大量物体的运动具有必然性 特别提醒 此式表明 不能同时准确地知道粒子的位置和动量 即不可能用 轨道 来描述粒子的运动 即时应用 即时突破 小试牛刀 一辆摩托车以20m s的速度向墙冲去 车身和人共重100kg 则车撞墙时的不确定范围是 答案 x 2 64 10 38m 课堂互动讲练 关于物质波 下列认识错误的是 a 任何运动的物体 质点 都伴随一种波 这种波叫物质波b x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d 宏观物体尽管可以看成物质波 但它们不具有干涉 衍射等现象 精讲精析 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 都有一种波与之相对应 这种波就叫物质波 可见 a选项是正确的 由于x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b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c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位置是散乱的 无规律的 但大量电子穿过铝箔后落点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 都会发生干涉 衍射现象 故选项d错误 答案 bd 规律总结 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 波粒二象性是光子 电子 质子等微观粒子都具有的基本属性 在单缝衍射实验中 若单缝宽度是1 0 10 9m 那么光子经过单缝发生衍射 动量不确定量是多少 思路点拨 由题目可知光子位置的不确定量 x 1 0 10 9m 解答