高中物理第十七章波粒二象性第3节粒子的波动性学案新人教版选修3_5

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1、3　粒子的波动性课堂合作探究问题导学一、光的波粒二象性活动与探究11．有一位记者曾向英国物理学家、诺贝尔奖获得者布拉格请教：光是波还是粒子？布拉格幽默地答道：“星期一、三、五它是一个波，星期二、四、六它是一个粒子，星期天物理学家休息。”你是如何理解布拉格的回答的？2．通过前面的学习我们知道，光既具有粒子性，又具有波动性，即光具有波粒二象性。你知道在人们对光的认识过程中出现过哪些学说吗？3．如何理解光的波粒二象性？迁移与应用1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

2、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显示出粒子性在宏观现象中，波与粒子是对立的概念，而在微观世界中，波与粒子可以统一，微观世界的某些属性与宏观世界不同。光既不是宏观观念的波，也不是宏观观念的粒子，光具有波粒二象性是指光在传播过程中和同物质作用时分别表现出波动和粒子的特性。二、对物质波的理解活动与探究21．描述波的物理量及波动特有的现象是什么？粒子具有哪些特征？2．为什么德布罗意波观点很难通过实验验证？又是在怎样的条件下使实

3、物粒子的波动性得到了验证？3．宏观物体也具有波粒二象性吗？迁移与应用2一质量为450g的足球以10m/s的速度在空中飞行；一个初速度为零的电子，通过电压为100V的加速电场。试分别计算它们的德布罗意波波长。（已知me＝9.1×10－31kg，e＝1.6×10－19C）关于物质波：1．物质波理论上是说任何一个运动的物体（如实物粒子等）都具有波动性，即其行为服从波动规律；2．物质波理论告诉我们，任何微观粒子都既具有粒子性又具有波动性，即与光一样，也具有波粒二象性。波粒二象性是光子、电子、质子等微观粒子

4、都具有的基本属性。当堂检测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、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波D．宏观物体运动时，看不到它的衍射和干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性2．关于光的波粒二象性，正确的说法是（　　）A．光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著B．光的波长越长，光的能量越小，波动性越显著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

5、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3．一颗质量为10g的子弹，以200m/s的速度运动着，则由德布罗意理论计算，要使这颗子弹发生明显的衍射现象，那么障碍物的尺寸为（　　）A．3.0×10－10mB．1.8×10－11mC．3.0×10－34mD．无法确定4．如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验（　　）A．只能证明光具有波动性B．只能证明光具有粒子性C．只能证明光能够发生衍射D．证明光具有波粒

6、二象性5．试估算质量为1000kg的汽车以10m/s运动时的德布罗意波长。答案：课堂·合作探究【问题导学】活动与探究1：1．答案：光既不同于宏观观念的粒子，又不同于宏观观念的波，但光既具有粒子性，又具有波动性。粒子性、波动性是光本身的属性。2．答案：在人们对光的认识过程中主要出现过以下学说：学说名称微粒说波动说电磁说光子说波粒二象性代表人物牛顿惠更斯麦克斯韦爱因斯坦公认实验依据光的直线传播、光的反射光的干涉、衍射能在真空中传播，是横波，光速等于电磁波速光电效应、康普顿效应光既有波动现象，又有粒子特

7、征内容要点光是一群弹性粒子光是一种机械波光是一种电磁波光是由一份一份光子组成的光是具有电磁本性的物质，既有波动性又有粒子性3．答案：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，即光子在空间各点出现的可能性大小（概率）可用波动规律来描述。（2）足够能量的光在传播时，表现出波的性质（1）光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的。（2）光的波动性不同于宏观概念的波。（3）波长越长的光越易表现出波动性光的粒子性光电效应、康普顿（1）当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份

8、”进行的，表现出粒子的性质。（1）粒子的含义是“不连续”“一份一份”的。效应（2）少量或个别光子清楚地显示出光的粒子性（2）光子不同于宏观概念的粒子波动性和粒子性的对立、统一（1）大量光子易显示波动性，而少量光子易显示出粒子性。（2）波长长（频率低）的光波动性强，而波长短（频率高）的光粒子性强光子说并未否定波动性，ε＝hν＝中，ν和λ就是波的概念迁移与应用1：C　解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行为（如干涉、衍射）表现出波动性，有些行为（如光电效应）表现出粒子性，所以，不能说