3　粒子的波动性教学设计模板

人教2003课标版

第十七章

波粒二象性

第3节

《粒子的波动性》教学设计

一、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. 二、教学重点、难点

（一）重点：1、用光的波粒二象性分析有关现象

2、对德布罗意波的理解

（二）难点：1、对光的波粒二象性的认识.

2、理解德布罗意波. 三、教学过程

（知识点一）光的波粒二象性

1．光的本性是什么？（让学生回答）

光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有波动性，光电效应和康普顿效应表明光具有粒子性．即光具有波粒二象性．

2．如何计算光子的能量和动量及理解其意义？

（1）能量：ε＝hν，

（2）动量：p＝____．

（3）意义：能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量；波长λ和频率ν是描述物质的

波动性的典型物理量．因此ε＝hν和p＝____揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系．

3、学以致用

下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是（

）

A．有的光是波，有的光是粒子

B．光子与电子是同样的一种粒子

C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著

D．大量光子的行为往往表现出粒子性

（知识点二）粒子的波动性及物质波

1．理解粒子的波动性．

（1）德布罗意波．

任何一个运动着的物体，都有一种波与它相对应，这种波叫物质波，也称为德布罗意波．

（2）物质波的波长、频率关系式：λ=___，ν=____．

2．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，也应该发生干涉或衍射现象．

（2）实验验证：

1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了电子的衍射图象，证实了电子的波动性．

1

3、学以致用

在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是

（

）

A．弱光衍射实验

B．电子束在晶体上的衍射实验

C．弱光干涉实验

D．以上都不正确

（三）对光的波粒二象性的理解与归纳

光的波粒二象性

实验基础

表现

说明

光的波动性

干涉和衍射

1.光是一种概率波，即光子在1.光的波动性是光子本身的空间各点出现的可能性大小一种属性，不是光子之间相(概率)可用波动规律来描述．

互作用产生的．

2．足够能量的光在传播时，2．光的波动性不同于宏观表现出波的性质

观念的波

光的粒子性

1.当光同物质发生作用时，这1.粒子的含义是“不连续”种作用是“一份一份”进行光电效应、康“一份一份”的．

的，表现出粒子的性质．

普顿效应

2．光子不同于宏观观念的2．少量或个别光子清楚地显粒子

示出光的粒子性

1.光子说并未否定波动波动性和粒子性1.大量光子易显示波动性，而少量光子易显性．E＝hν＝hc/λ中，ν和的对立、统一

示出粒子性.

λ就是波的概念. 2.波和粒2.波长长(频率低)的光波动性强，而波长短子在宏观世界是不能统一(频率高)的光粒子性强

的，而在微观世界却是统一的

（四）堂上训练

1、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

2、实验表明电子也有波粒二象性，由于电子的粒子性比光强，故电子的波长比光的波长更短，电子和光相比，我们(

) A．更容易观察到明显的衍射现象和干涉现象

B．不容易观察到明显的衍射现象和干涉现象

C．不容易观察到明显的衍射现象，但容易观察到干涉现象

D．更容易观察到明显的衍射现象，但不容易观察到干涉现象

3、人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实验，如下所示的四个示意图表示的实验不能说明光具有波动性的是（

）

2

（五）课堂小结

（六）作业

1、课本P40 第1、2小题

2、预习第四节

（七）教学反思

在教学过程中充分体现“教师为主导，学生为主体”的教学理念，以问题的形式贯穿整个课堂，并边讲边练，既达到师生互动，生生互动的教学效果，也提高了学生的分析能力和解决问题的能力，从而提高了课堂教学质量。

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