3　粒子的波动性课堂实录【2】

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第三节粒子的波动性

课程目标

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。

课堂导学

1．光的波粒二象性

(1)

(2)光子的能量和动量：能量表达式ε＝

，动量表达式p＝

。

(3)意义：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＝

和p＝

揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系。

2．粒子的波动性及实验验证

(1)粒子的波动性：

①德布罗意波：任何一种实物粒子都和一个波相对应，这种波被称为德布罗意波，也叫

。

②物质波的波长和频率：波长公式λ＝(2)物质波的实验验证：

①实验探究思路：

、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

或衍射现象。

②实验验证：1927年戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用晶体做了

衍射的实验，得到了电子的衍射图样，证实了

的波动性。

③说明：

(a)人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性，对于这些粒子，德布罗意给出的ν＝h，频率公式

ν＝。

hph和λ＝关系同样正确。

hp(b)宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多，宏观物体运动时的动量很大，对应的德高考资源网版权所有，侵权必究！

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布罗意波的波长

，根本无法观察到它的波动性。

练习题

1.下列哪组现象能说明光具有波粒二象性（

）

A.光的色散和光的干涉

B.光的干涉和光的衍射

C.光的反射和光电效应

D.泊松亮斑和光电效应

2.对光的认识，下列说法正确的是（

）

A.个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性

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，光表现出粒子时，就不再具有波动性

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得明显，在另外的某种场合下，光的粒子性表现得明显

3.下列说法正确的是（

）

A.光的波粒二象性学说就是牛顿的微粒说加上惠更斯的波动说组成的

B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦电磁理论

C.光子说并没有否定电磁说，在光子的能量E=hν中，ν（频率）就是波的特征量

D.光波不同于宏观观念中的那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波

4.对于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，光子说并未否定电磁说，在光子的能量E=hν中，频率ν仍表示的是波的特性

5.用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，则（

）

A.光子的最大初动能不变

B.光电子的最大初动能减少

C.单位时间内产生的光电子数减少

D.可能不发生光电效应

6.试估算质量为1 000 kg的汽车以10 m/s运动时的德布罗意波. 7.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

8.关于光的波粒二象性，正确的说法是（

）

A.光的频率愈高，光子的能量愈大，粒子性愈显著

B.光的波长愈长，光子的能量愈小，波动性愈明显

C.频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性

D.个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示波动性

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