3　粒子的波动性.doc

稻田中学 学案 姓名 班级 17.3 粒子的波动性【课标要求】知道实物粒子具有波动性【课前预习】1、光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有_ _ _。光子的能量和动量p可以表示为_和p_，它们是描述光的性质的基本关系式，其中_是架起了粒子性与波动性之间的桥梁。2、实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的_相联系，而且粒子的能量和动量p跟它所对应的波的频率和波长之间，也像光子跟光波一样，遵从如下关系_和_，这种与实物粒子相联系的波后来称为_，也叫做物质波。3、1927年戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用_做了电子束衍射的实验，得到了衍射图样，从而证实了电子的_。【自主合作】1、 阅读教材P30第1自然段，说说有哪些实验或现象能说明光是一种波？光的波动学说 理论建立中有重大贡献的物理学家有哪些？哪些现象说明了光具有粒子性？光的粒子学说理论建立中有重大贡献的科学家有哪些？光的本性是什么？你是如何认识光子的能量和动量方程的？2、1924年德布罗意提出实物粒子具有波动性。德布罗意提出该假说的理论依据是什么？德布罗意物质波的理论内容是什么？应用德布罗意物质波理论讨论：某电视显像管中电子的运动速度是4.0107m/s；质量为10g的一颗子弹的运动速度是200m/s分别计算它们的德布罗意波长哪些物理学家在寻求物质波动性理论的验证实验中作出了巨大贡献？最著名的实验是什么实验？3、“科学的成就推动了技术的进步；技术的进步也促进了科学的发展”，请结合物理学的发展用实际例子来说明该观点。“隔墙有耳”是属于声音的衍射现象，所有波产生该类明显现象的条件是“障碍物的尺寸比波长小或与波长差不多”。即相同的障碍物时，波长越长衍射现象越明显；相同的波长时，障碍物越小衍射现象越明显。为了提高电子的衍射现象你有哪些途径？阅读科学漫步，回答材料后的问题。【精讲精练】1、关于物质波，下列认识中错误的是 ( ) A任何运动的物体(质点)都伴随一种波，这种波叫物质波 BX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做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象2、下列说法中正确的是 ( ) A光的干涉和衍射现象说明光具有波动性 B光的频率越大，波长越长 C光的波长越大，光予的能量越大 D光在真空中的传播速度为300x108ms3、为了观察晶体的原子排列，采用了以下两种方法：(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象，因此，电子显微镜的分辨率高)；(2)利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列。则下列分析中正确的是 ( ) A电子显微镜所利用的是，电子的物质波的波长比原子尺寸小得多 B电子显微镜中电子束运动的速度应很小 C要获得晶体的X射线衍射图样，X射线波长要远小于原子的尺寸 D中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当4、质量为60kg的运动员，百米赛跑的成绩为10s，试估算运动员的德布罗意波的波长。【 【课堂检测】1、对于光的波粒二象性的说法中，正确的是( )A一束传播的光，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，光波与机械波同样是一种波C光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量h中，频率仍表示的是波的特性2、能够证明光具有波粒二象性的现象是()A光的干涉、衍射现象和光电效应 B光的反射与小孔成像C光的折射与偏振现象 D光的干涉、衍射与光的色散3、下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1MHz的无线电波的波长，由表中数据可知()质量/kg速度/(ms1)波长/m弹子球2.01021.01023.31030电子9.110315.01061.21010无线电波(1 MHz)3.01083.0102A要检测弹子球的波动性几乎不可能B无线电波通常情况下只能表现出波动性C电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性D只有可见光才有波动性4、一个质子从静止开始，经过1 000 V的电压加速后，它的德布罗意波长是多大？(质子质量为1.671027 kg)【课后作业】1下列现象中，说明光具有波动性的是（ ）A光在两种介质的界面同时发生反射和折射B光的干涉和衍射C几束光交叉相遇后，继续按原来方向前进D光的直进2、很容易观察到无线电波的波动性，而很难观察到射线的干涉和衍射现象，这是因为（）A无线电波只有波动性没有粒子性B射线只有粒子性没有波动性C射线的波长比无线电波短得多D无线电波与射线的产生机理不同，无法进行比较3已知粒子的质量m6.641027 kg，速度v3107 m/s，要观察到粒子明显的衍射现象，障碍物的尺寸约为()A3.31010 m B3.31012 mC3.31015 m D3.31018 m4频率为的光子，德布罗意波长为h/p，能量为E，则光的速度为( )A. B. C. D.51924年法国物理学家德布罗意提出物质波的概念，任何一个运动着的物体，小到电子，大到行星、恒星都有一种波与之对应，波长为h/p, p为物体运动的动量，h是普朗克常量同样光也具有粒子性，光子的动量为ph/.根据上述观点可以证明一个静止的自由电子如果完全吸收一个光子，会发生下列情况：设光子频率为，则Eh， ph/h/c，被电子吸收后有hmev2/2，h/cmev.由以上两式可解得：v2c，电子的速度为两倍光速，显然这是不可能的关于上述过程以下说法正确的是( )A因为在微观世界动量守恒定律不适用，上述论证错误，所以电子可能完全吸收一个光子B因为在微观世界能量守恒定律不适用，上述论证错误，所以电子可能完全吸收一个光子C动量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍适用规律，所以唯一结论是电子不可能完全吸收一个光子D若光子与一个静止的自由电子发生作用，则 光子被电子散射后频率不变6要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜有关电子显微镜的下列说法正确的是A它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射B它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射C它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射D它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射7已知铯的逸出功为1.9eV，现用波长为4.3107m的入射光照射金属铯。(1)能否发生光电效应？(2)若能发生光电效应，求光电子的德布罗意波波长最短为多少。(电子的质量为m0.911030kg)82008年6月13日凌晨，古巴小将罗伯斯在田径大奖赛男子110 m栏比赛中，以12秒87的成绩打破了中国飞人刘翔的记录，设罗伯斯的质量约为74 kg，计算他在110 m栏跑中的德布罗意波长，并说明其波动性是否明显参考答案】【精讲】1. BD 2 AD 3.