高中物理人教选修35课件第17章第3节

1、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1106V。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)大量光子产生的效果显示出_，比如_、_、_等现象表明光在传播过程中具有波动性。 (2)个别光子产生的效果往往显示出_，比如_、_等光子与电子的作用是一份一份进行的，这些都体现了光的粒子性。 (3)光既具有_又具有_，光具有_。,光的波粒二象性,波动性,干涉,衍射,偏振,粒子性,光电效应,康普顿效应,波动性,粒子性,波粒二象性,粒子,波动,粒子

2、的波动性,物质,3物质波的实验验证 (1)实验探究思路 干涉、衍射是波特有的现象，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。,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1973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,答案：D 解析：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性。粒子性和波动性是光子本身的

3、一种属性，光子说并未否定电磁说。,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。,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

4、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，

5、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。,关于光的波粒二象性的理解，正确的是() A大量的光子中有些光子表现出波动性，有些光子表现出粒子性 B光在传播时是波，而与物质相互作用时就变成粒子 C高频光是粒子，低频光是波 D波粒二象性是光的属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著 答案：D,解析：光的波粒二象性是光的属性，不论其频率的高低还是光在传播或者是与物质相互作用，光都具有波粒二象性，大量光子的效果易呈现出波动性，个别光子的效果易表现粒子性，光的频率越高，粒子性越强，光的频率越低，波

6、动性越强，故A、B、C错误，D正确。,对物质波的理解和计算,因为子弹的德布罗意波长太短，无法观察到其波动性。 不会看到这种现象，因德布罗意波是一种概率波，粒子在空间出现的概率遵从波动规律，而非宏观的机械波，更不是粒子做曲线运动。,点评：认为运动物体将做曲线运动是容易出现的错误，以宏观观念的波来理解德布罗意波是错误的根源，德布罗意波是一种概率波，在一般情况下不能用确定的坐标描述粒子的位置，无法用轨迹描述粒子的运动，但是粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配，不是粒子将做曲线运动，不能将物质波与宏观意义上的机械波相混淆，物质波的实质是指粒子在空间的分布的概率是受波动规律支配的，它与机械波有着本质的区别，更不能将粒子的运动轨迹与波动性联系在一起。,武汉综合新闻网2010年8月21日报道：近日，一