高中物理 2_4 實(shí)物是粒子還是波精品課件 滬科版選修3-5

1、2．4　實(shí)物是粒子還是波,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,,課前自主學(xué)案,,知能優(yōu)化訓(xùn)練,2．4,,,課標(biāo)定位,課標(biāo)定位,課前自主學(xué)案,一、德布羅意波任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，都有一種波與之相伴隨，其波長(zhǎng)為_(kāi)________，式中p是物體的動(dòng)量，h是普朗克常量．人們把這種波稱(chēng)為_(kāi)_______，也叫德布羅意波．,λ＝h/p,物質(zhì)波,二、實(shí)驗(yàn)事故導(dǎo)致的重大發(fā)現(xiàn)美國(guó)物理學(xué)家戴維孫和英國(guó)物理學(xué)家湯姆生分享了1937年諾貝爾物理學(xué)

2、獎(jiǎng)，他們的成果是_______實(shí)驗(yàn)．三、物質(zhì)波，又一種概率波電子的衍射圖樣與光的一樣，在底片上出現(xiàn)了明暗相間的圖樣，說(shuō)明電子落在明條紋處的概率_____，落在暗紋處的概率_____，所以物質(zhì)波也是一種概率波．,透射,大,小,四、不確定關(guān)系利用數(shù)學(xué)方法對(duì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析可以知道，如果以Δx表示粒子位置的不確定量，以Δpx表示粒子在x方向動(dòng)量的不確定量，那么有Δx·Δpx≥______，這就是著名的不確定性關(guān)系，簡(jiǎn)稱(chēng)不

3、確定關(guān)系．,h/4π,思考感悟既然一切運(yùn)動(dòng)物體都有物質(zhì)波與之相伴隨，為什么日常生活中沒(méi)有觀察到它們的波動(dòng)現(xiàn)象呢？提示：因?yàn)槲镔|(zhì)波的波長(zhǎng)太小了．,核心要點(diǎn)突破,一、德布羅意波也是概率波1．德布羅意波是一種概率波，粒子在空間各處出現(xiàn)的概率受波動(dòng)規(guī)律支配，不要以宏觀觀點(diǎn)中的波來(lái)理解德布羅意波．2．德布羅意假說(shuō)是光的波粒二象性的一種推廣，使之包括了所有的物質(zhì)粒子，即光子與實(shí)物粒子都具有粒子性，又都具有波動(dòng)性，與光子對(duì)應(yīng)的波是電磁波，與實(shí)

4、物粒子對(duì)應(yīng)的波是物質(zhì)波．,特別提醒：德布羅意波也是一種概率波，單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)具有偶然性，大量物體的運(yùn)動(dòng)具有必然性．,特別提醒：此式表明：不能同時(shí)準(zhǔn)確地知道粒子的位置和動(dòng)量，即不可能用“軌道”來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)．,即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破，小試牛刀)一輛摩托車(chē)以20 m/s 的速度向墻沖去，車(chē)身和人共重100 kg ，則車(chē)撞墻時(shí)的不確定范圍是____________．,答案：Δx≥2.64×10－38 m,課堂互動(dòng)講練,關(guān)于物質(zhì)波

5、，下列認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是(　　)A．任何運(yùn)動(dòng)的物體(質(zhì)點(diǎn))都伴隨一種波，這種波叫物質(zhì)波B．X射線的衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了物質(zhì)波假設(shè)是正確的C．電子的衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了物質(zhì)波假設(shè)是正確的D．宏觀物體盡管可以看成物質(zhì)波，但它們不具有干涉、衍射等現(xiàn)象,【精講精析】　據(jù)德布羅意物質(zhì)波理論知，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽(yáng)，都有一種波與之相對(duì)應(yīng)，這種波就叫物質(zhì)波，可見(jiàn)，A選項(xiàng)是正確的；由于X射線本身就是一種波，而不是實(shí)物粒子，故X射

6、線的衍射現(xiàn)象，并不能證實(shí)物質(zhì)波理論的正確性，即B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電子是一種實(shí)物粒子，電子的衍射現(xiàn)象表明運(yùn)動(dòng)著的實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，故C選項(xiàng)是正確的；,由電子穿過(guò)鋁箔的衍射實(shí)驗(yàn)知，少量電子穿過(guò)鋁箔后所落位置是散亂的，無(wú)規(guī)律的，但大量電子穿過(guò)鋁箔后落點(diǎn)位置則呈現(xiàn)出衍射圖樣，即大量電子的行為表現(xiàn)出電子的波動(dòng)性，干涉、衍射是波的特有現(xiàn)象，只要是波，都會(huì)發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】　BD,【規(guī)律總結(jié)】　物質(zhì)波理論告訴我們，任何微觀粒子都

7、既具有粒子性又具有波動(dòng)性，即與光一樣，也具有波粒二象性．波粒二象性是光子、電子、質(zhì)子等微觀粒子都具有的基本屬性．,在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，若單縫寬度是1.0×10－9 m，那么光子經(jīng)過(guò)單縫發(fā)生衍射，動(dòng)量不確定量是多少？【思路點(diǎn)撥】　由題目可知光子位置的不確定量Δx＝1.0×10－9 m，解答本題需利用不確定性關(guān)系．,【答案】　0.53×10－25 kg·m/s【規(guī)律總結(jié)】　由不確定關(guān)系求解時(shí)往往是某