3　粒子的波动性优质课教案设计

粒子的波动性

【学习目标】1．知道光具有波粒二象性。 2．知道物质波的概念。

3．知道微观粒子的波动性。

【重点难点】1.知道光具有波粒二象性。 2.物质波的理解

学

习

内

容

一．课前预习,自主学习：

(一)光的波粒二象性

1、光的本性：光既具有 性，又具有 性，即光具有 。

2、光子的能量和动量：光子能量ε= ，光子动量：p=h/λ,能量ε和动量p是描述物质的 性的重要物理量；波长λ和频率ν是描述物质的 性的典型物理量。因此ε=hν和p=h/λ揭示了光的 性和 性之间的密切关系。

(二)粒子的波动性：德布罗意假说：实物粒子也具有 性，。任何一个 的物体，λ= ，ν= (三)物质波的实验验证：1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了 的实验，得到了电子的 ，证实了电子的波动性。

二.合作探究,讨论交流:

【探究一】光的波粒二象性

【例题1】能说明光具有波粒二象性的实验是(

) A．光的干涉和衍射

B．光的干涉和光电效应

C．光的衍射和康普顿效应

D．光电效应和康普顿效应

【练习1】对光的认识，以下说法中正确的是(

) 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．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的

C．光表现出波动性时,不具有粒子性,表现出粒子性时，就不具有波动性

D．光的波粒二象性应理解为：在某种情境下光的波动性表现明显，在另外某种情境下，光的粒子性表现明显 【练习2】下列关于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，其波动性越明显；波长越短，其粒子性越显著

D．大量光子的行为往往显示出粒子性

【探究二】物质波的实验验证

【例题2】关于物质波，下列认识中错误的是(

) A．任何运动的物体(质点)都伴随一种波，这种波叫物质波

B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的

C．电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的

D．宏观物体尽管可以看做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象

教师复备

(学生笔记) 都有一种波与它相对应，这种波叫做 波，也称为德布罗意波。物质波的波长和频率：

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【练习3】关于物质波，下列说法中正确的是(

) A．速度相等的电子和质子，电子的波长大

B．动能相等的电子和质子，电子的波长小

C．动量相等的电子和中子，中子的波长小

D．甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍

三、检测反馈

1．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片。这些照片说明(

)

A．光只有粒子性没有波动性

B．光只有波动性没有粒子性

C．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性

D．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性

2．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有(

) A．光电效应现象揭示了光的粒子性

B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

3．实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是(

) A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样

B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹

C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构

D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构

E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关

4．一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为(

) λ1＋λ2λ1－λ2λ1λ2λ1λ2A.

B. C .

D.

22λ1＋λ2λ1－λ2

5.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014

Hz和5.44×1014

Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的(

) A．波长

B．频率

C．能量

D．动量

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