人教版高中选修35第17章第3节粒子的波动性教案

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1、人教版高中物理选修3・5第17章第3节粒子的波动性【知识与技能】1.了解光既具有波动性，又具有粒子性。2.知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性。3.知道徳布罗意波的波长和粒子动量关系。【过程与方法】1.了解物理真知形成的历史过程。2.了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性。3.知道某一物质在不同坏境下所表现的不同规律特性【情感态度与价值观】1.通过学生阅读和教师介绍讲解,使学生了解科学真知的得到并非一蹴而就,需要经过一个较长的历史发展过程，不断得到纠正与修正。2.通过相关理论的实验验

2、证，使学生逐步形成严谨求实的科学态度。3.通过了解电子衍射实验，使学生了解创造条件来进行有关物理实验的方法。【教学重难点】★教学重点：实物粒子和光子一样具有波粒二象性，德布罗意波长和粒子动量关系。★教学难点：实物粒子的波动性的理解。【教学过程】★重难点一、光的波粒二彖性*★光学发展史学说名称微粒说波动说电磁说光子说波粒二象性代表人物牛顿惠更斯麦克斯韦爱因斯坦公认实验依据光的直线传播、光的反射光的干涉、衍射能在真空中传播，是横波，光速等于电磁波速光电效应康普顿效应光既有波动现象，又有粒子特征内容要点光是一

3、群弹性粒子光是一种机械波光是一种电磁波光是由一份一份光子组成的光是具有电磁本性的物质，既有波动性又有粒子性年代17世纪17世纪19世纪中20世纪初20世纪初1.光的波粒二象性的特征.(1)波粒二象性：光既具有波动性，又具有粒子性.(2)光子的能量：£=加.(3)光子的动量：p=*.注：物理量£和门描述光的粒子性，物理量V和久描述光的波动性，力架起了粒子性与波动性的桥梁.2.光的波动性与粒子性的统一.(1)大量光子产生的效果显示111波动性，比如干涉、衍射现象中，如果用强光照射，在光屏上立刻出现了干涉、衍

4、射条纹，波动性体现了出來；个别光子产生的效果显示出粒子性.如果用微弱的光照射，在屏上就只能观察到一些分布亳无规律的光点，粒子性得到充分体现；2.光的波动性与粒子性的统一.但是如果微弱的光在照射吋I'可加大的情况下，在感光底片上的光点分布又会出现一定的规律性，倾向于干涉、衍射的分布规律.这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了良好的依据.(2)光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量和动量.(3)光子的能量与其对应的频率成正比，而频率是波动性特征的物理量，因此£=力y揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系.

5、(4)对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动性特征显著；而频率高、波长短的光，粒子性特征显著.(5)光在传播吋体现出波动性，在与其他物质相互作用吋体现出粒子性.综上所述，光的粒子性和波动性组成一个有机的统一体，相互间并不是独立的.3.从微观的角度理解光的波动性和粒子性.光既表现出波动性又表现出粒子性，很难用宏观世界的观念来认识，必须从微观的角度建立起光的行为图景.认识光的波粒二象性，需要明确的是：爱因斯坦光子说中的“粒子”和牛顿微粒说中的“粒子”是两个完全不相同的概念；同样，麦克斯韦电磁说中的“波''

6、与惠更斯波动说中的“波"也是不同理论领域中完全不同的概念，其本质区别在于微观世界的认识论与宏观世界的认识论的区别.★对光的波粒二彖性的理解光的波动性光的粒子性实验基础干涉、衍射光电效应、康普顿效应含义光的波动性是光子本身的一种属性，它不同于宏观的波，它是一种概率波，即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律描述：(1)足够能量的光(大量光子)在传播粒子的含义是“不连续”“一份一份”的，光的粒子即光子，不同于宏观概念的粒子，但也具有动量和能量。(1)当光同物质发生作用时，表现出粒子的性质。(2)

7、少量或个别光子易显时，表现出波的性质。(2)频率低，波长长的光，波动性特征显著。示出光的粒子性。(3)频率高，波长短的光，粒子性特征显著。二象性(1)光子说并没有否定波动性，4加中，v表示光的频率，表示了波的特征。光既具有波动性，又具有粒子性，波动性和粒子性都是光的本身属性，只是在不同条件下的表现不同。(2)只有用波粒二象性，才能统一说明光的各种行为。【典型例题】关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A.波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性B.光波频率越高，粒子性越明显C.能量越大的光

8、子其波动性越显著D.个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出波动性E.光的波粒二彖性应理解为：在某种场合下光的粒子性表现明显，在另外某种场合下光的波动性表现明显【审题指导】光子既具有波动性又具有粒子性，波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义.波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量.个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性.频率越大的光，光子的能量越大，粒子性越显著，频率越小的光，光子的