3　粒子的波动性名师教学视频（文字实录）

§17.3 粒子的波动性 一、课前预习单

【学习目标】

1．知道光、实物粒子具有波粒二象性；

2．知道德布罗意假设的内容，公式表达；3．了解物质波的验证过程。

【完成目标】

目标一

：光的波粒二象性

1．人类对光的认识──一部科学史诗

[来源:学.科.网]

2．──粒子性、波动性之间的桥梁

3．光的干涉和衍射现象说明光具有

性，

效应和

效应说明光子具有粒

子性。

4．光子既有粒子的特性，又有波的特性；即光具有

二象性。

5．光子的能量ε=

，光子的动量P=

；

架起了粒子性与波动性的桥梁。

目标二：实物粒子的波动性

1．德布罗意假设的内容？他用什么方法提出的？

2．德布罗意波的概念？

3．德布罗意波的[来源:Zxxk.Com]

率，波长公频式？

强调：任何物体，小到电子、质子大到太阳都是实物粒子。

目标三、物质波的实验验证

1．如何验证光是一种波？

2．如何验证德布罗意波？

3．历史上有哪些成功的实验？1927年

和

利用晶体做了

的实验，得到了衍射图样。

【基础训练】

1．下列现象说明光具有波粒二象性的（

）

A．光的偏振和干涉

B．光的衍射和干涉

C．光的干涉和光电效应

D．光的衍射和康普顿效应

2．一质量为0．01kg，速度为300m/s的子弹，则它的德布罗意波长为多大？

[来源:Z,xx,k.Com]

二、课中探究单

1.光子的双缝干涉图样，从图样可知单个或少量光子表现什么特性，大量光子表现什么特性？

[来源:Z_xx_k.Com]

2.重点难点：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。

实物粒子的波动性的理解。

3.典例训练(多选)对光的认识,以下说法正确的是(

) 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,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表现明显,在另外某种场合下,光的粒子性表现明显

【课堂总结】

1.本节学到了哪些知识？

2.本节学到了哪些方法和技能?

三、达标检测单

1.对光的波粒二象性的说法中,正确的是(

) A.一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子

B.光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同样一种波C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的

D.光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定波动说,在光子的能量ε=hν中,频率ν表示的仍是波的特性

2.以下说法中正确的是(

) A.物体都具有波动性

B.抖动细绳一端,绳上的波就是物质波

C.通常情况下,质子比电子的波长长

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

3.如图所示为物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置进行电子干涉的实验示意图。从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹,该实验说明(

) A.光具有波动性

B.光具有波粒二象性

C.微观粒子也具有波动性

D.微观粒子也是一种电磁波

4.为了观察到纳米级的微小结构,需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是(

) A.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短,因此更容易发生明显衍射

[来源:学科网]

B.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长,因此不容易发生明显衍射

C.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短,因此不容易发生明显衍射

D.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长,因此更容易发生明显衍射

5.(多选)人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是(

) A.牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的

B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性

C.麦克斯韦预言了光是一种电磁波

D.光具有波粒二象性

6.(多选)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作物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象

7.用高压加速后的电子的德布罗意波的波长可以小到10-12

m数量级。用它观察尺度在10-10

m数量级的微小物体时,其衍射就可以忽略不计,从而大大提高了显微镜的分辨能力。一台电子显微镜用来加速电子的电压高达U=106

V,求用它加速后的电子束的德布罗意波的波长。(电子的质量为m=0.91×10-30

kg)

8. 金属晶体中晶格大小的数量级为10-10

m,电子经加速电场加速,形成一电子束,电子束照射该金属晶体时,获得明显的衍射图样,则这个加速电场的加速电压约为多少?(已知me=9.1×10-31

kg,e=1.6×10-19

C)

达标情况：优秀、及格、不及格