3　粒子的波动性板书设计

粒子的波动性

教学目标：

1.知道光的本性认识史。

2.知道光的波粒二象性，理解其对立统一的关系。

3.会用光的波粒二象性分析有关现象。

4.理解德布罗意波，会解释相关现象。

（教学难点）：德布罗意波

（教学重点）：知道光的波粒二象性，理解其对立统一的关系

导入：

光学发展史：赫兹电磁波实验，菲涅耳衍射实验，托马斯·杨双缝干涉实验；

赫兹发现光电效应，康普顿效应，密立根光电效应实验。

17世纪明确形成了两大对立学说

由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风，

惠更斯19世纪初证明了波动说的正确性

19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性。

光的干涉和衍射现象表明光确实是一种波

光电效应以及康普顿效应等无可辩驳的证实了光是一种粒子。

教学过程：

一、光的波粒二象性

光的波动性

光的粒子性

电磁波

光

子

普朗克常量h是联系描述粒子的物理量和描述波动的物理量的桥梁。

光的干涉

光电效应

光的衍射

康普顿效应

光的偏振

光具有波粒二象性。

【对点训练】

（多选）对光的行为,下列说法正确的是( ) A.个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为

波动性

B.光的波动性是光的一种特性,不是光子之间的相互作用

引起的

C.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出粒子性

时,就不具有波动性了

D.光的波粒二象性应理解为:在某种场合下光的波动性显

著,在另外某种场合下,光的粒子性显著

【小组讨论】

光是一种电磁波，也具有粒子性，那实物粒子是否具有波动性呢？

二、粒子的波动性

经典物理学：

1.物质

实物粒子：质子、电子等

场：电场、磁场等

2.电磁波是运动中的电磁场

物理学家德布罗意指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。

与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也称为物质波。

下面我们来详细的了解一下德布罗意

三、对物质波的理解

1.一切运动着的物体都具有波动性，宏观物体观察不到其波动性并不否定其波动性．

2.德布罗意波是一种概率波，粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配，不要以宏观观念中的波来理解德布罗意波．

3.所有的物质粒子，即光子与实物粒子都具有粒子性，又都具有波动性，与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是物质波．

四、物质波的实验验证

1927年G.P.汤姆孙（J.J.汤姆孙之子）与 C.J.戴维森分别利用晶体独立完成了电子束衍射实验。共获 1937年诺贝尔物理学奖。

此后，人们相继证实了原子、分子、中子等都具有波动性。

【对点训练】1.下列说法中正确的是( ) A.质量大的物体,其德布罗意波长小

B.质量小的物体,其德布罗意波长小

C.动量大的物体,其德布罗意波长小

D.速度大的物体,其德布罗意波长小

2.下列关于德布罗意波的认识，正确的解释是(

) A．任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波

B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的

C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的

D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性

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1.下列说法中正确的是( ) A.物质波属于机械波

B.只有像电子､质子､中子这样的微观粒子才具有波动性

C.德布罗意认为,任何一个运动的物体,小到电子､质子,大

到行星､太阳都具有一种波和它对应,这种波称为物质波. D.宏观物体运动时,看不到它的衍射或干涉现象,所以宏观

物体运动时不具有波动性

2.下列关于实物粒子的说法中正确的是( ) A.向前飞行的子弹不具有波动性

B.射击运动员很难命中靶子,是因为子弹具有波动性

C.飞行的子弹既具有粒子性又具有波动性

D.飞行的子弹具有波动性,但波长很长表现不出来

3.如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以

103 m/s的速度运动,则它们德布罗意波的波长分别是多少?(中子的质量为1.67×10-27kg) 答案: 4.0×10-10 m 6.63×10-35 m 作业：

教学反思：