学教科版选修35 4.4实物粒子的波粒二象性 课件（2）（19张）.ppt

第四章波粒二象性 4 4实物粒子的波粒二象性 1 了解德布罗意假说的内容 知道德布罗意波的波长和粒子动量的关系 2 知道粒子和光一样具有波粒二象性 了解电子波动性的实验验证 3 初步了解不确定关系的内容 感受数学工具在物理学发展过程中的作用 学习目标定位 知识储备区 知识链接 1 波粒二象性2 干涉衍射光电效应康普顿效应 知识储备区 3 德布罗意波粒二象性h 4 1 晶体波动 2 汤姆孙波动5 1 概率 2 大小概率6 1 动量位置7 波动波动8 波粒二象 新知呈现 学习探究区 一 实物粒子的波粒二象性 二 对不确定关系的理解 一 实物粒子的波粒二象性 要点提炼 1 任何运动着的物体 小到电子 质子 大到行星 太阳 都有一种波与它相对应 这种波叫物质波 物质波波长的计算公式为 2 德布罗意假说是光的波粒二象性的推广 即光子和实物粒子都既具有粒子性 又具有 即具有波粒二象性 与光子对应的波是波 与实物粒子对应的波是波 波动性 电磁 物质 3 德布罗意波是一种概率波 粒子在空间各处出现的概率受规律支配 不要以宏观观点中的波来理解德布罗意波 4 我们之所以看不到宏观物体的波动性 是因为宏观物体的动量太大 德布罗意波长太的缘故 波动 小 例1下列关于德布罗意波的认识 正确的解释是 a 任何一个物体都有一种波和它对应 这就是物质波b x光的衍射证实了物质波的假设是正确的c 电子的衍射证实了物质波的假设是正确的d 宏观物体运动时 看不到它的衍射或干涉现象 所以宏观物体不具有波动性 解析运动的物体才具有波动性 a项错误 宏观物体由于动量太大 德布罗意波长太小 所以看不到它的干涉 衍射现象 但仍有波动性 d项错 x光是波长极短的电磁波 是光子 它的衍射不能证实物质波的存在 b项错 只有c项正确 答案c 例2如果一个中子和一个质量为10g的子弹都以103m 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 27kg 解析中子的动量为p1 m1v子弹的动量为p2 m2v据 知中子和子弹的德布罗意波长分别为 联立以上各式解得将m1 1 67 10 27kg v 103m sh 6 63 10 34j s m2 1 0 10 2kg代入上面两式可解得 1 4 0 10 10m 2 6 63 10 35m 答案4 0 10 10m6 63 10 35m 返回 课堂要点小结 返回 实物粒子的波粒二象性不确定关系 德布罗意波 实物粒子具有波粒二象性德布罗意波长 物质波也是一种概率波 不确定关系 x px 自我检测区 1 2 3 4 1 2 3 4 1 下列关于物质波说法中正确的是 a 实物粒子具有粒子性 在任何条件下都不可能表现出波动性b 宏观物体不存在对应波的波长c 电子在任何条件下都能表现出波动性d 微观粒子在一定条件下能表现出波动性 d 1 2 3 4 2 以下说法正确的是 微观粒子不能用 轨道 观点来描述粒子的运动 微观粒子能用 轨道 观点来描述粒子的运动 微观粒子位置不能精确确定 微观粒子位置能精确确定a b c d 1 2 3 4 解析微观粒子的动量和位置是不能同时确定的 这也就决定了不能用 轨道 的观点来描述粒子的运动 轨道上运动的粒子在某时刻具有确定的位置和动量 故 正确 由微观粒子的波粒二象性可知微观粒子位置不能精确确定 故 正确 答案a 1 2 3 4 3 一质量为450g的足球以10m s的速度在空中飞行 一个初速度为零的电子 通过电压为100v的加速电场 试分别计算它们的德布罗意波长 解析物体的动量p mv 其德布罗意波长 足球的德布罗意波长 1 2 3 4 电子经电场加速后 速度增加为v2 根据动能