高中物理 第17章 第3節(jié) 粒子的波動(dòng)性課件 新人教版選修3-5.ppt

成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-5,波粒二象性,第十七章,第三節(jié) 粒子的波動(dòng)性,第十七章,如圖所示是一臺(tái)電子顯微鏡，豎直圓筒的上、下兩端分別裝著負(fù)極和正極，電壓可高達(dá)1106V。它的分辨本領(lǐng)很高，可以看清大小為0.2nm的物體。 你知道電子顯微鏡的分辨本領(lǐng)與哪些因素有關(guān)嗎？,1.光的本性 (1)19世紀(jì)初托馬斯楊、菲涅耳、馬呂斯等分別觀察到了光的_、_和偏振現(xiàn)象。 (2)19世紀(jì)60年代和80年代，麥克斯韋和赫茲先后從理論上和實(shí)驗(yàn)上確認(rèn)了光的_本質(zhì)。 (3)光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光的_。,光的波粒二象性,干涉,衍射,電磁波,粒子性,粒子,波動(dòng),1.德布羅意波 任何一種實(shí)物粒子都和一個(gè)波相聯(lián)系，這種波被稱為德布羅意波，也叫_波。 2物質(zhì)波的波長(zhǎng)和頻率 波長(zhǎng)公式_，頻率公式_。 3物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 (1)實(shí)驗(yàn)探究思路 干涉、衍射是_特有的現(xiàn)象，如果實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，則在一定條件下，也應(yīng)該發(fā)生_或_現(xiàn)象。,粒子的波動(dòng)性,物質(zhì),波,干涉,衍射,(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 1927年戴維孫和G.P.湯姆孫分別利用晶體做了_的實(shí)驗(yàn)，得到了類似下圖的_圖樣，從而證實(shí)了電子的波動(dòng)性。他們?yōu)榇双@得了1937年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。,電子束衍射,衍射,一、光學(xué)發(fā)展史,二、對(duì)光的波粒二象性的理解,(海岳中學(xué)20142015學(xué)年高二下學(xué)期期中)人類對(duì)光的本性認(rèn)識(shí)的過(guò)程中先后進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，如圖所示的四個(gè)示意圖所表示的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光具有波動(dòng)性的是_，說(shuō)明光具有粒子性的是_。,答案：ABD，C 解析：C為光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，證明了光的粒子性；其余的三個(gè)實(shí)驗(yàn)均證明了光的波動(dòng)性。,德布羅意認(rèn)為任何運(yùn)動(dòng)著的物體均有波動(dòng)性，可是我們觀察運(yùn)動(dòng)著的汽車，并未感覺(jué)到它的波動(dòng)性。你如何理解該問(wèn)題，談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)。,答案：波粒二象性是微觀粒子的特殊規(guī)律，一切微觀粒子都存在波動(dòng)性，宏觀物體(汽車)也存在波動(dòng)性，只是因?yàn)楹暧^物體質(zhì)量大，動(dòng)量大，波長(zhǎng)短，難以觀測(cè)，而微觀粒子如電子、質(zhì)子、中子以及原子、分子的波動(dòng)性為宏觀物體具有波動(dòng)性奠定了事實(shí)基礎(chǔ)。,下列有關(guān)光的波粒二象性的說(shuō)法中，正確的是( ) A有的光是波，有的光是粒子 B光子與電子是同樣的一種粒子 C光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其波動(dòng)性越顯著；波長(zhǎng)越短，其粒子性越顯著 D大量光子的行為往往顯示出粒子性,對(duì)光的波粒二象性的理解,解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行為(如干涉、衍射)表現(xiàn)出波動(dòng)性，光的有些行為(如光電效應(yīng))表現(xiàn)出粒子性，所以，不能說(shuō)有的光是波，有的光是粒子。 雖然光子與電子都是微觀粒子，都具有波粒二象性，但電子是實(shí)物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實(shí)物粒子，沒(méi)有靜止質(zhì)量，電子是以實(shí)物形式存在的物質(zhì)，光子是以場(chǎng)形式存在的物質(zhì)，所以，不能說(shuō)光子與電子是同樣的一種粒子。,光的波粒二象性的理論和實(shí)驗(yàn)表明，大量光子的行為表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子的行為表現(xiàn)出粒子性。光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射性越好，衍射性越好，即波動(dòng)性越顯著，光的波長(zhǎng)越短，其光子能量越大，個(gè)別或少數(shù)光子的作用就足以引起光接收裝置的反應(yīng)，所以其粒子性就很顯著，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 答案：C,點(diǎn)評(píng)：在宏觀現(xiàn)象中，波與粒子是對(duì)立的概念，而在微觀世界中，波與粒子可以統(tǒng)一。由于我們的經(jīng)驗(yàn)局限于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，微觀世界的某些屬性與宏觀世界不同，我們從來(lái)沒(méi)有過(guò)類似的經(jīng)歷，光既不是宏觀觀念的波，也不是宏觀觀念的粒子，光具有波粒二象性是指光在傳播過(guò)程中和同其他物質(zhì)作用時(shí)分別表現(xiàn)出波和粒子的特性。,質(zhì)量為10g，速度為300m/s在空中飛行的子彈，其德布羅意波波長(zhǎng)是多少？為什么我們無(wú)法觀察出其波動(dòng)性？如果能夠用特殊的方法觀察子彈的波動(dòng)性，我們是否能看到子彈上下或左右顫動(dòng)著前進(jìn)，在空間中描繪出正弦曲線或其他周期性曲線？為什么？ 解析：根據(jù)德布羅意的觀點(diǎn)，任何運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波和它對(duì)應(yīng)，飛行的子彈必有一種波與之對(duì)應(yīng)，由于子彈的德布羅意波長(zhǎng)極短，我們不能觀察到其衍射現(xiàn)象，由于德布羅意波是一種概率波，僅是粒子在空間出現(xiàn)的概率遵從波動(dòng)規(guī)律，而非粒子做曲線運(yùn)動(dòng)。,對(duì)物質(zhì)波的理解和計(jì)算,(河北邢臺(tái)一中20142015學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè))利用金屬晶格(大小約1010m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過(guò)電場(chǎng)加速，然后讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為m、電量為e、初速度為零，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說(shuō)法中正確的是( ),