2019_2020学年高中物理第2章波粒二象性第5节德布罗意波课件粤教版选修3_52.ppt

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1、第五节 德布罗意波1.能引起人眼睛视觉效应的最小能量为1×10-18J,已知可见光的平均波长为0.6μm,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,则下列说法中正确的是()①要引起人的视觉,进入人眼的光子数目至少为3个②要引起人的视觉,进入人眼的光子数目至少为30个③人眼相当于一个焦距可变的凸透镜④人形成视觉的部分在视网膜A.①③B.①④C.②③D.③④【答案】A2.(多选)下列说法中,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的电磁理论C.光子说并没有否定电磁说

2、,在光子的能量ε=hν中,ν表示波的特性,ε表示粒子的特性D.光波不同于宏观观念中那种连续的波,它是表明大量光子运动规律的一种概率波【答案】CD【解析】光的波动性指大量光子在空间各点出现的可能性的大小,可以用波动规律来描述,不是惠更斯的波动说中宏观意义下的机械波.光的粒子性是指光的能量是一份一份的,每一份是一个光子,不是牛顿微粒说中的经典微粒.光子说与电磁说不矛盾,它们是不同领域的两种不同表述.3.(多选)下列说法正确的是()A.光波是一种概率波B.光波是一种电磁波C.单色光从光密介质进入光疏介质时,光子的能量改变D.单色光从光密

3、介质进入光疏介质时,光的波长不变【答案】AB【解析】光的干涉和衍射实验表明,光是一种电磁波.又由光的干涉图样知,光波是一种概率波,A、B正确.光子的能量由单色光的频率决定,单色光从光密介质进入光疏介质时,光的频率不变,光子的能量不变,但单色光的波速变化,波长也会改变,C、D错误.一、德布罗意波假说1.内容任何一个实物粒子都_________与它相对应.2.德布罗意波长和其动量的关系式:______________,式中λ为德布罗意波长,p为相应的实物粒子的动量.3.德布罗意预言以4.0×106m/s的速度运动的电子,对应的德布罗意

4、波长为1.8×10-10m,让这样的电子射到晶体的网格上反射可能会发生________现象.有一种波衍射二、电子衍射1.实验探究思路干涉、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,也应该能发生干涉和衍射现象.2.实现验证:1927年戴维孙和汤姆生分别利用晶体做了____________的实验,得到了电子的____________.3.电子衍射发现的意义(1)证明了______________假说的正确性.(2)实物粒子也具有________,具有_______________.(3)________也是一种概率波

5、.电子束衍射衍射图样德布罗意波动性波粒二象性物质波三、电子云1.概念用来描述电子在空间各处出现的概率大小的__________图.2.意义对微观粒子的量子描述,只能给出微观粒子在空间各点出现的__________,不能给出微观粒子的__________.概率分布概率分布运行轨道四、不确定性关系1.不确定性关系:_______________.式中Δx为位置的不确定范围,Δp为动量的不确定范围,h为普朗克常量.2.不确定关系的意义不能________精确测定一个微观粒子的位置和动量.微观粒子的运动状态,只能通过概率波作统计性的描述.

6、同时宏观物体也具有波粒二象性吗?1.物质波的提出(1)1924年,法国巴黎大学的德布罗意,在论文中把光的波粒二象性推广到了实物粒子,用类比的方法,从理论上预言了物质波的存在.对德布罗意物质波的理解2.物质波的意义德布罗意假说是光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粒子性,又都具有波动性,与光子对应的波是电磁波,与实物粒子对应的波是物质波.3.我们感觉不到宏观物体波动性的原因任何物体,小到电子、质子,大到行星、太阳都存在波动性,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波长太小.例1

7、电子经电势差为U的电场加速,在v≪c的情况下,求此电子的德布罗意波长.【题后反思】解此类题时关键要抓住能量守恒定律和德布罗意波波长的计算公式,运用这两个知识点,即可进行解题,同时在解题的过程中还应该深挖题意.1.如果一个中子和一个质量为10g的子弹都以103m/s的速度运动,则它们的德布罗意波的波长分别是多长?(中子的质量为1.67×10-27kg)【答案】4.0×10-10m6.63×10-35m1.物理意义(1)微观粒子不可能同时具有确定的位置和动量.(2)不确定性关系表明:①微观粒子的坐标测得愈准确(Δx→0),动量就愈不准

8、确(Δp→∞);微观粒子的动量测得愈准确(Δp→0),坐标就愈不准确(Δx→∞).不确定性关系的意义和微观本质但这里要注意,不确定性关系不是说微观粒子的坐标测不准,也不是说微观粒子的动量测不准,更不是说微观粒子的坐标和动量都测不准,而是说微观粒子的

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