2019-2020年高中物理选修（3-5）2.3《光是波还是粒子》word教案

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1、2019-2020年高中物理选修（3-5）2.3《光是波还是粒子》word教案班级：姓名：组号：组评：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．知道德布罗意波长。4．知道光和物质波是一种概率波。5．知道在测定微观粒子的位置、动量这些物理量时，总存在一种不确定性。重点1．光具有波粒二象性。2．知道德布罗意波长。难点光和物质波是一种概率波。学法指导探究、实验、讲授、讨论自主光的本性研究发展史：①十七世纪初笛卡儿两种假说：光是类似于的一种物质；光是一种以“”为媒质的物质。②十七世纪光的微粒说(代表人物---)：光是从光源发出的一种物质微粒，在均匀介质中以一定的速度

2、传播，能解释光的现象、现象。③同时期光的波动说(代表人物---)：认为光是一种波，在实验中观察到了光的和现象，这是波动的特征，微粒说无法解释。④光的电磁说(十九世纪：代表人物---)麦克斯韦认为光是一种,赫兹用实验证实了光的电磁本性.光是电磁波的主要依据：；都是横波；在真空中传播速度相同。⑤19世纪末赫兹等又发现了光电效应现象，用波动说无法解释。爱因斯坦于20世纪初提出了，认为光具有粒子性，从而解释了光电效应。一、光的波粒二象性1、光具有性。、、现象说明光具有波动性。、则证明光具有粒子性。(1)光的粒子性的含义：①当时，表现出粒子的性质．②易显示出光的粒子性．③高，波长的光，

3、粒子性特征显著．(2)光的波动性的含义：①当时，表现出波的性质．②光子显示出光的波动性．③频率，波长的光，波动性特征显著．2、光子能量E=，光子动量为P=。二、光的双缝干涉实验hν3、光的双缝干涉实验现象：屏上有条纹，表示到达屏上的光的不同，明纹处光强(光子数)，暗纹处光弱(光子数)。4、光子落在明纹处的机会（）大，落在暗纹处的机会（）小。可见，光子在空间出现的是不一样的，光子在空间出现的概率可以通过的规律来确定，因此我们说光波是一种波。学习三、德布罗意波5、法国学生提出假设：实物粒子也具有性．即每一个运动的粒子都与一个对应的波长相联系，这种与相联系的波叫德布罗意波，又叫。6

4、、德布罗意波长公式：动量为P的实物，其波长λ＝。四、德布罗意波的实验验证7、C.J.戴维森和G.P.革末作实验，验证电子具有性。G.P.汤姆逊（J.J.汤姆逊之子）也独立完成了实验.科学家的实验证实了实物是具有性，也是波。五、物质波，又一种概率波8、任何物体都存在性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体对应的的缘故．德布罗意波是一种波，粒子在空间各处出现的概率受规律支配。德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广，使之包括了所有的物质粒子，即光子与实物粒子都具有性，又都具有性，与光子对应的波是波，与实物粒子对应的波是波．9、物理学把物质分为两大类，一类是由等微粒组

5、成的物体称为实物；，另一类是等统称为场，场物质是没有的物体。六、不确定关系10、德国物理学家海森伯提出：在测定微观粒子的、这些物理量时，总存在一种不确定性。他通过理论分析和数学推导，得出著名的不确定关系：。11、海森伯不确定关系告诉我们：微观粒子坐标和动量确定。粒子位置若是准确，我们将无法知道它；若是动量准确，我们就不可能确切地测准此时此刻粒子究竟。合作探探究点一：光的波粒二象性1.请你阅读教材后理一理光学发展史学说微粒说波动说电磁说光子说波粒二象性代表人物公认年代17世纪17世纪19世纪中20世纪初20世纪初2.请你阅读教材“光的波粒二象性”找到以下内容：光的本性：光既具有

6、，又具有，即光具有波粒二象性。光子的能量表示式为，动量表示式为。能量ε和动量р是描述物质的粒子性的重要物理量；波长λ和频率ⅴ是描述物质的波动性的典型物理量。可看出普朗克常量的重要性：h架起了和之间的桥梁。3.请你观察光子的双缝干涉图样，回答后面的问题。问题1：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？　　问题2：对于光的波粒二象性，你怎么理解？　究探究点二：学习德布罗意假设的内容和公式表达；那么，同样作为物质的实物粒子(如电子、原子、分子等)是否也具有波动性呢？请你带着这一问题阅读教材“粒子的波动性”部分，回答以下问题：1.德布罗意假设的内容？他用什么方法提

7、出的？2.什么是德布罗意波？3.德布罗意波的频率，波长公式？4.一质量为0.01kg，速度为300m/s的子弹，则它的德布罗意波长为多大？通过上题的计算说一说，为什么不易观察到宏观物体的波动性？探究点三：学习德布罗意波的验证过程。1.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物粒子的波动性得到了验证？2.如何验证光是一种波？  3.如何验证德布罗意波？  4.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。   自我检查1