新课标粤教版3-5选修三2.5《德布罗意波》word教案1

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1、第二章波粒二象性第五节德布罗意波学案〖学习目标〗1、知道什么是德布罗意波，了解德布罗意波长与实物粒子的动量的关系；2、知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性；3、了解不确定性关系.〖学习难点〗对德布罗意波的理解〖自主学习〗一、德布罗意波假说及实验验证1、德布罗意波任何一个实物粒子都和一个相对应，这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也叫做。2、物质波的波长、频率关系式：λ=和v=3、实验验证：1927年带戴维孙和汤姆生分别利用晶体做了的实验，得到了电子的，证实了电子的波动性。二、不确定性关系以△x表示微观粒子位置的，以△p表示微观粒子的不确定性，那么△x△

2、p≥h/4π，式中h式普朗克常量。【重难点阐释】一、说明：光的波粒二象性的联系（1）、E=hν光子说不否定波动性光具有能量动量，表明光具有粒子性。光又具有波长、频率，表明光具有波动性。且由E=hν，光子说中E=hν，ν是表示波的物理量，可见光子说不否定波动说。h（2）、光子的动量和光子能量的比较：p=与ε=hνＰ与ε是描述粒子性的，λ、ν是描述波动性的，h则是连接粒子和波动的桥梁波粒二象性对光子来讲是统一的。二、德布罗意波（物质波）德布罗意(duedeBroglie,1892-1960)提出：一切实物粒子都有具有波粒二象性。即每一个运动的粒子都与一个对应

3、的波相联系。2能量为E、动量为p的粒子与频率为v、波长为的波相联系，并遵从以下关系：E=mc=hvhp=mv=其中p：运动物体的动量h：普朗克常量1、德布罗意波这种和实物粒子相联系的波称为德布罗意波(物质波或概率波),其波长称为德布罗意波长。2、一切实物粒子都有波动性。后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、分子等实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布罗意关系。一颗子弹、一个足球有没有波动性呢？【例1】试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意波的波长。解：估计一个中学生的质量m≈50kg，百米跑时速度v≈7m/s，则h－36λ==1.9×10mp计算结

4、果表明，子弹的波长小到实验难以测量的程度，宏观物体的物质波波长非常小，所以很难表现出其波动性。所以，宏观物体只表现出粒子性。如速度v=5.0102m/s飞行的子如电子m=9.110-31Kg，速弹，质量为m=10-2Kg，对应的度v=5.0107m/s,对应的德德布罗意波长为：布罗意波长为：h1.31025nmh21.410nmmvmv太小测不到！X射线波段可见，只有微观粒子的波动性较显著；而宏观粒子(如子弹)的波动性根本测不出来。德布罗意公式成为揭示微观粒子波－粒二象性的统一性的基本公式，1929年，DeBroglie因发现电子

5、波而荣获Nobel物理学奖。〖典型例题分析〗一、认识物质波例题1：下列关于物质波的认识正确的是()A．抖动细绳一端，绳上的波就是物质波B．通常情况下电子比质子的物质波波长长C．运动物体都具有波动性D从X射线的衍射实验可以证明物质波的存在跟踪训练★1．关于物质波，下列认识错误的是（）A.任何运动的物体（质点）都伴随一种波，这种波叫做物质波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做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象二、德布罗意波长的计算3例题2：如果一个中子和一个质量为10g的子弹都以1

6、0m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多长？跟踪训练－31－19★2.1．电子的质量m=9.1×10kg，电子所带电荷量e=1.6×10C，求电子在经150V电压加速后得到的电子射线的波长。★2.2．下列说法正确的是（）A质量大的物体，其德布罗意波长短B速度大的物体，其德布罗意波长短C动量大的物体，其德布罗意波长短D动能大的物体，其德布罗意波长短三、不确定性关系的理解和计算例题3：关于不确定性关系△x△p≥h/4π有以下几种理解，正确的是（）A微观粒子的动量不可确定B微观粒子的位置不可确定C微观粒子的动量和位置不可同时确定D不确定关系不仅适用于

7、电子和光子等微观粒子，也适用于宏观物体结论：不确定性关系△x△p≥h/4π是自然界的规律，对微观世界的影响，对宏观世界的影响。－35例题4：已知h/4π=5.3×10J.S，试求下列情况中速度测定的不确定性-6（1）一个球的质量m=1.0kg，测定其位置的不确定性为10m－31-10（2）电子的质量me=9.1×10kg，测定其位置的不确定性为10m（即在原子的数量级）跟踪训练★4．设子弹的质量是m=1.01kg，枪口直径为0.5cm，试求子弹射出枪口时横向速度的不确定性。小结：（1）解题思路：由不确定性关系△x△p≥h/4π求出的不确定关系，再由计算出的

8、不确定性关系；（2）普朗克常量是一个很小的量，对宏观物体来说，这种