高中物理 第17章 第3節(jié) 粒子的波動性課件 新人教版選修3-5.ppt
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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) 粒子的波動性,第十七章,如圖所示是一臺電子顯微鏡,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,1.德布羅意波 任何一種實(shí)物粒子都和一個波相聯(lián)系,這種波被稱為德布羅意波,也叫_____波。 2.物質(zhì)波的波長和頻率 波長公式λ=_____,頻率公式ν=_____。 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)物粒子具有波動性,則在一定條件下,也應(yīng)該發(fā)生_____或_____現(xiàn)象。,粒子的波動性,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)了電子的波動性。他們?yōu)榇双@得了1937年的諾貝爾物理學(xué)獎。,電子束衍射,衍射,一、光學(xué)發(fā)展史,二、對光的波粒二象性的理解,(海岳中學(xué)2014~2015學(xué)年高二下學(xué)期期中)人類對光的本性認(rèn)識的過程中先后進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),如圖所示的四個示意圖所表示的實(shí)驗(yàn)說明光具有波動性的是________,說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;其余的三個實(shí)驗(yàn)均證明了光的波動性。,德布羅意認(rèn)為任何運(yùn)動著的物體均有波動性,可是我們觀察運(yùn)動著的汽車,并未感覺到它的波動性。你如何理解該問題,談?wù)勛约旱恼J(rèn)識。,,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性,宏觀物體(汽車)也存在波動性,只是因?yàn)楹暧^物體質(zhì)量大,動量大,波長短,難以觀測,而微觀粒子如電子、質(zhì)子、中子以及原子、分子的波動性為宏觀物體具有波動性奠定了事實(shí)基礎(chǔ)。,下列有關(guān)光的波粒二象性的說法中,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.光的波長越長,其波動性越顯著;波長越短,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),光子是以場形式存在的物質(zhì),所以,不能說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)出波動性,個別光子的行為表現(xiàn)出粒子性。光的波長越長,衍射性越好,衍射性越好,即波動性越顯著,光的波長越短,其光子能量越大,個別或少數(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錯誤。 答案:C,點(diǎn)評:在宏觀現(xiàn)象中,波與粒子是對立的概念,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,微觀世界的某些屬性與宏觀世界不同,我們從來沒有過類似的經(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程中和同其他物質(zhì)作用時分別表現(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,其德布羅意波波長是多少?為什么我們無法觀察出其波動性?如果能夠用特殊的方法觀察子彈的波動性,我們是否能看到子彈上下或左右顫動著前進(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)動著的物體都有一種波和它對應(yīng),飛行的子彈必有一種波與之對應(yīng),由于子彈的德布羅意波長極短,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)的概率遵從波動規(guī)律,而非粒子做曲線運(yùn)動。,對物質(zhì)波的理解和計(jì)算,(河北邢臺一中2014~2015學(xué)年高二下學(xué)期檢測)利用金屬晶格(大小約10-10m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣,方法是讓電子通過電場加速,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,則下列說法中正確的是( ),- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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