物理：17.3《崭新的一页 粒子的波动性》课件(新人教版选修3-5).ppt

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1、17.3粒子的波动性教学目标1、知识与技能：了解光的波粒二象性；了解粒子的波动性．2、过程与方法：培养学生的观察、分析能力。3、情感态度与价值观：培养学生严谨的科学态度，正确地获取知识的方法。【重点难点】1、重点：粒子波动性的理解2、难点：对德布罗意波的实验验证一、光的波粒二象性问：光的本质是什么？答：光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。h架起了粒子性与波动性之间的桥梁。德布罗意(duedeBroglie,1892-1960)法国物理学家，1929年诺贝尔物理学奖获得者，波动力学的创始人，量子力学的奠基人之一。他认

2、为，“整个世纪以来（指19世纪）在光学中比起波动的研究方法来，如果说是过于忽视了粒子的研究方法的话，那末在实物的理论中，是否发生了相反的错误呢？是不是我们把粒子的图象想得太多，而过分忽略了波的图象呢”二、粒子的波动性德布罗意提出：实物粒子也具有波动性。每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，和光子一样，遵从如下关系：这种和实物粒子相联系的波称为德布罗意波(物质波或概率波),其波长称为德布罗意波长。三、物质波的实验验证1927年，Davisson和Thomson进行了电子衍射实验。（该实验荣获1937年Nobel物理学奖）X射线

3、经晶体的衍射图电子射线经晶体的衍射图后来的实验证明原子、分子、中子等微观粒子也具有波动性。一切实物粒子都有波动性后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、分子等实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布洛意关系。一颗子弹、一个足球有没有波动性呢？质量m=0.01kg，速度v=300m/s的子弹的德布洛意波长为计算结果表明，子弹的波长小到实验难以测量的程度。所以，宏观物体只表现出粒子性。由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物质波（德布罗意波）的概念：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应，该波的波长λ=。【

4、例1】试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意波的波长。解：估计一个中学生的质量m≈50kg，百米跑时速度v≈7m/s，则由计算结果看出，宏观物体的物质波波长非常小，所以很难表现出其波动性。例题2(1)电子动能Ek=100eV；(2)子弹动量p=6.63×106kg.m.s-1,求德布罗意波长。解(1)因电子动能较小，速度较小，可用非相对论公式求解。=1.23Å(2)子弹:h=6.63×10-34=1.0×10-40m可见，只有微观粒子的波动性较显著；而宏观粒子(如子弹)的波动性根本测不出来。一个质量为m的实物粒子以速率v运动时，即

5、具有以能量E和动量P所描述的粒子性，同时也具有以频率n和波长l所描述的波动性。德布罗意关系如速度v=5.0102m/s飞行的子弹，质量为m=10-2Kg，对应的德布罗意波长为：如电子m=9.110-31Kg，速度v=5.0107m/s,对应的德布罗意波长为：太小测不到！X射线波段再见L.V.德布罗意电子波动性的理论研究1929诺贝尔物理学奖C.J.戴维孙通过实验发现晶体对电子的衍射作用1937诺贝尔物理学奖电子显微镜