高二物理选修3-5　17.3：粒子的波动性ppt课件

1、导入新课导入新课 前面我们学习了有关光的一些特性和相应的现实表现，那么我们终究怎样来认识光的本质和把握其特性呢？ 问题问题 光是一种物质，它光是一种物质，它既具有粒子性，又具有既具有粒子性，又具有动摇性。在不同条件下动摇性。在不同条件下表现出不同特性。本节表现出不同特性。本节将针对光的这两个特性将针对光的这两个特性进一步的展开分析。进一步的展开分析。知识要点知识要点第三节第三节 崭新的一页：崭新的一页：粒子的动摇性粒子的动摇性第十七章波粒二象性第十七章波粒二象性1、光的特性：、光的特性： 大量现实阐明：光是一种波，同时也是一大量现实阐明：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。种粒子，

2、光具有波粒二象性。 光的分立性和延续性是相对的，是不同条光的分立性和延续性是相对的，是不同条件下的表现，光子的行为服从统计规律。件下的表现，光子的行为服从统计规律。2、光子的能量与动量之间的关系：、光子的能量与动量之间的关系： =h P=h/ 两式的物理量两式的物理量和和p描画光的粒子性，描画光的粒子性，和和描画光的动摇性。描画光的动摇性。 法国物理学家，法国物理学家，德布罗意原来学习历德布罗意原来学习历史，后来改学实际物史，后来改学实际物理学。他擅长用历史理学。他擅长用历史的观念，用对比的方的观念，用对比的方法分析问题。法分析问题。 1929 1929年诺贝尔物年诺贝尔物理学奖获得者，动摇理

3、学奖获得者，动摇力学的开创人，量子力学的开创人，量子力学的奠基人之一。力学的奠基人之一。普朗克普朗克 这种与实物粒子相联络的波后来称这种与实物粒子相联络的波后来称为为徳徳布罗意波，也叫物质波。布罗意波，也叫物质波。Ph 一个能量为一个能量为E、动量为、动量为 p 的实物粒的实物粒子同时具有动摇性，动量为子同时具有动摇性，动量为 P 的粒子的粒子波长：波长：h例题例题 如速度如速度v=5.0102m/s飞行的子弹，飞行的子弹，质量为质量为m=10-2Kg，对应的德布罗意波，对应的德布罗意波长为：长为：nmmvh25103 . 1 电子电子m=9.110-31Kg，速度，速度v=5.0107m/s

4、, 对应的德布罗意波长对应的德布罗意波长为：为：nmmvh2104 . 1 pEmvhph 为德布罗意波长，为德布罗意波长，h为普朗克常量，为普朗克常量，p为为粒子动量。粒子动量。 宏观物体的波长比微观粒子的波长小得宏观物体的波长比微观粒子的波长小得多，这在生活中很难找到能发生衍射的妨多，这在生活中很难找到能发生衍射的妨碍物，所以我们并不以为它有动摇性作碍物，所以我们并不以为它有动摇性作为微观粒子的电子，其德布罗意波波长为为微观粒子的电子，其德布罗意波波长为1010m数量级，找与之相匹配的妨碍物数量级，找与之相匹配的妨碍物也非易事也非易事 1、电子衍射实验、电子衍射实验 电子束在穿过细晶体粉末

5、或薄金属片电子束在穿过细晶体粉末或薄金属片后，也象后，也象X射线一样产生衍射景象。射线一样产生衍射景象。CsUKG 1927年年 G.P.汤姆逊汤姆逊J.J.汤姆逊之子汤姆逊之子 也独立完成了电子衍射实验。与也独立完成了电子衍射实验。与 C.J.戴维森戴维森共获共获 1937 年诺贝尔物理学奖。年诺贝尔物理学奖。电子束穿过铝箔后的衍射图像电子束穿过铝箔后的衍射图像 除了电子以除了电子以外，后来还陆续外，后来还陆续证明了质子，中证明了质子，中子，以及原子的子，以及原子的动摇性。动摇性。1、光学显微镜的原理、光学显微镜的原理 运用无限远光学系统的显微镜主要由物运用无限远光学系统的显微镜主要由物镜、

6、管镜和目镜组成。标本经物镜和管镜放镜、管镜和目镜组成。标本经物镜和管镜放大后，构成放大倒立的实象；实象经目镜再大后，构成放大倒立的实象；实象经目镜再次放大后，构成放大的虚象。次放大后，构成放大的虚象。2、电子显微镜的原理、电子显微镜的原理 电子显微镜是根据电子光学原理，用电子电子显微镜是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜替代光束和光学透镜，使物质束和电子透镜替代光束和光学透镜，使物质的细微构造在非常高的放大倍数下成像的仪的细微构造在非常高的放大倍数下成像的仪器。器。 光学显微镜光学显微镜扫描式电子显微镜扫描式电子显微镜1以下景象阐明光具有波粒二象性的是以下景象阐明光具有波粒二象性的是 A光的

7、偏振和干涉光的偏振和干涉 B光的衍射和干涉光的衍射和干涉 C光的干涉和光电效应光的干涉和光电效应 D光的衍射和康普顿效应光的衍射和康普顿效应2、知能使某金属产生光电效应的极限频率为、知能使某金属产生光电效应的极限频率为 v0 A.当用频率为当用频率为2 v0的单色光照射该金属时，的单色光照射该金属时，一定能产生光电子一定能产生光电子 B.当用频率为当用频率为2 v0的单色光照射该金属时，的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为所产生的光电子的最大初动能为hv C.当照射光的频率当照射光的频率v大于大于v0时，假设时，假设v增大，增大，那么逸出功增大那么逸出功增大 D.当照射光的频率当

8、照射光的频率v大于大于v0时，假设增大时，假设增大一倍，那么光电子的最大初动能也增大一倍一倍，那么光电子的最大初动能也增大一倍3、以下说法正确的选项是、以下说法正确的选项是 A只需大量电子才干表现动摇性只需大量电子才干表现动摇性 B只需像电子、质子、中子这样的微观粒子才只需像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有动摇性具有动摇性 C德布罗意以为，任何一个运动着的物体，小德布罗意以为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波和它对应，到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波和它对应，这种波叫做物质波这种波叫做物质波 D宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉景宏观物体运动时，看不到

9、它的衍射或干涉景象，所以宏观物体运动时不具有动摇性象，所以宏观物体运动时不具有动摇性4在光电效应实验中，假设需求增大在光电效应实验中，假设需求增大光电子到达阳极时的速度，可采用哪种光电子到达阳极时的速度，可采用哪种方法？方法？ A添加光照时间添加光照时间B增大入射光的波长增大入射光的波长C增大入射光的强度增大入射光的强度D增大入射光频率增大入射光频率金属钠产生光电效应的极限频率是金属钠产生光电效应的极限频率是6.01014Hz根据能量转化和守恒守律，计根据能量转化和守恒守律，计算用波长算用波长0.40m的单色光照射金属钠时，产的单色光照射金属钠时，产生的光电子的最大初动能是多大？生的光电子的最大初动能是多大？ 课堂小结课堂小结 光是一种波，同时也是一种粒子，光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。光具有波粒二象性。光子的能量与动量之间的关系：光子的能量与动量之间的关系：=h=hP=h/ P=h/ 两式的物理量两式的物理量和和p p描画光的粒子性，描画光的粒子性，和和 描画光的动摇性。描画光的动摇性。 实物粒子也具有动摇性实物粒子也具有动摇性一个能量为一个能量为E E、动量为、动量为 p p 的实物粒子的实物粒子同时具有动摇性，动量为同时具有动摇性，动