光学2013年高三复习稿之波动性粒子性PPT

德布罗意波长 与粒子相联系的波称为物质波
实物粒子既具 有粒子性，也 具有波动性
二者通过h来联系
德布罗意
人教版高中物理选修3-5 17.3粒子的波动性(共22张PPT)
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粒子的波动性
在
时（物体的质量为静止质量）
注意： 对实物粒子，v是指粒子的速度（群速）故不存在
德布罗意
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德布罗意
自然界的对称性 实物粒子也应具有波动性
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教学难点
实物粒子的波动性的解释
光学发展史
波 动 性
T/年
粒 子 性
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光的波粒二象性
知道经典理论中波与粒子的区别 知道光具有波粒二象性
知道波长长的光表现出的波动性更强，波长短的光表现出的粒 子性更强
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可获得电子在不同电压下的波长 与x射线的波长相当
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物质波的实验验证
X射线照在晶体上可以产生衍射
若电子具有波动性的理论成立，那么电 子打在晶体上应也能观察到衍射现象。
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X射线衍 射图样
问题与练习
射击运动员射击时会因为子弹的波动性而“失准”吗？为什么？根 据现实情况下子弹质量、速度大小所对应的德布罗意波长来做定性 说明。

实物粒子：静止质量不为零的那些微观粒子。
17.3 粒子的波动性—人教版高中物理选修3- 5 课件(共22张PPT)
(2)、德布罗意关系式：
一个能量为E、动量为 p 的实物粒
子同时具有波动性，动量为 P 的粒子
波长：
h
P
h
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
这种与实物粒子相联系的波后来 称为徳布罗意波，也叫物质波。
2.物质波的实验验证 (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，也应该发生干涉或衍射现 象．
h
P 频率:
为德布罗意波长，h为普朗 克常量，p为粒子动量。
h
这种与实物粒子相联系的波后来 称为德布罗意波，也叫物质波。
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阅读科学漫步
1、光学显微镜的原理 使用无限远光学系统的显微镜主要
由物镜、管镜和目镜组成。标本经物镜 和管镜放大后，形成放大倒立的实象； 实象经目镜再次放大后，形成放大的虚 象。
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例1.(多选)光的波粒二象性的理解正确是( ) A．大量光子的行为往往表现出波动性，个别光 子的行为往往表现出粒子性 B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转 变成粒子 C．高频光是粒子，低频光是波 D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动 性显著，有时它的粒子性显著
17.3 粒子的波动性—人教版高中物理选修3- 5 课件(共22张PPT)
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们之所以观察不到宏观物体的波动性,是因为宏观物体对 应的波长太小的缘故.（一切实物粒子都有波动性）
(2)德布罗意是一种概率波,粒子在空间各处出现的概率受到 波动规律的支配,不要以宏观观点中的波（机械波）来理 解德布罗意波.
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(3)德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广,使之包括 了所有的物质粒子,即光子和实物粒子都具有粒子性,又都 具有波动性,与光子对应的是电磁波,与实物粒子对应的波 是物质波.
④光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时
往往表现为粒子性。
第6页第共6页42 页
二､粒子的波动性 1.物质波
波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
法国物理学家，1929 年诺贝尔物理学奖获
得者，波动力学的创
始人，量子力学的奠 基人之一。
第7页第共7页42 页
答案:(1)4.0×10-10 m 6.63×10-35 m
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1.对光的行为,下列说法正确的是( ) A.个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表
现为波动性
B.光的波动性是光的一种特性,不是光子之间的相互 作用引起的
C.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出 粒子性时,就不具有波动性了
毒样貌
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人类对于光的认识历程
能量量子化 普朗克
德布罗意： 粒子和波这两种观点应该以某种方式统一
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父子诺贝尔奖——汤姆逊
J.J.汤姆逊 1856-1940 1906年,汤姆逊由于发现电 子和对气体放电理论和实验 做出了重大贡献获得诺贝尔 物理学奖。
是粒子.虽然光子和电子都是微观粒子,都具有波粒 二象性,但电子是实物粒子,有静止的质量;光子不 是实物粒子,没有静止的质量,电子是以实物粒子存 在的物质,而光子是以场的形式存在的物质,所以不 能说光子和电子是同样的一种粒子,大量光子的行 为往往表现出波动性,

要点提示 羽毛球的速度 v=288 km/h=80 m/s,其德布罗意波长 λ= =
6.63×10-34
-3
5.0×10 ×80
m=1.66×10-33 m,波长太短,无法观察到羽毛球的波动性。
知识归纳
1.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。
衍射现象,如只有利用金属晶格中的狭缝才能观察到电子的衍射图样。
实例引导
例1 下列关于德布罗意波的认识正确的是(
)
A.任何一个物体都有一种波和它对应,这就是物质波
B.X光的衍射证实了物质波的假设是正确的
C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
D.宏观物体运动时,看不到它的衍射或干涉现象,所以宏观物体不具有波动
所以 v=
e
1
ℎ
ℎ
·
=
=
λ=
2e
2e
2e k
ℎ
U=200 V,则 λ=8.69×10-2 nm。
课堂篇 探究学习
探究一
粒子的波动性
情境探究
根据测算,羽毛球离拍时的最大速度可达到288 km/h,羽毛球的质量为5.0 g,
试求其德布罗意波长,我们能观察到羽毛球的波动性吗?
ℎ
ℎ

2.物质波波长的计算公式为 λ= ,频率公式为 ν= 。

ℎ
3.德布罗意假说是光子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。
闪光语录一般宏观物体物质波的波长很短,波动性很不明显,难以观察到其