《宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高中物理人教版选修3-5课件：第十七章 波粒二象性第3节 粒子的波动性（共18张PPT）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高中物理人教版选修3-5课件：第十七章 波粒二象性第3节 粒子的波动性（共18张PPT）（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、17 3 粒子的波动性 教学目标 1 知识与技能 了解光的波粒二象性 了解粒子的波动性 2 过程与方法 培养学生的观察 分析能力 3 情感态度与价值观 培养学生严谨的科学态度 正确地获取知识的方法 重点难点 1 重点 粒子波动性的理解2 难点 对德布罗意波的实验验证 粒子的波动性 德布罗意波 物质波 法国巴黎大学的德布罗意1923年发表了题为 波和粒子 的论文 提出了物质波的概念 他认为 整个世纪以来 指19世纪 在光学上 与波动方面的研究相比 忽视了粒子方面的研究 而在实物粒子的研究上 是否发生了相反的错误呢 是不是我们把粒子的图象想得太多 而过分忽略了波的图象呢 一 德布罗意的物质波 德布
2、罗意 duedeBroglie 1892 1960 德布罗意原来学习历史 后来改学理论物理学 他善于用历史的观点 用对比的方法分析问题 1923年 德布罗意试图把粒子性和波动性统一起来 1924年 在博士论文 关于量子理论的研究 中提出德布罗意波 同时提出用电子在晶体上作衍射实验的想法 爱因斯坦觉察到德布罗意物质波思想的重大意义 誉之为 揭开一幅大幕的一角 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 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 mc2 hv 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
3、称为德布罗意波长 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 质量m 0 01kg 速度v 300m s的子弹的德布罗意波长为计算结果表明 子弹的波长小到实验难以测量的程度 所以 宏观物体只表现出粒子性 由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去 得出物质波 德布罗意波 的概念 任何一个运动着的物体都有一种波与它对应 该波的波长 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 由计算结果看出 宏观物体
4、的物质波波长非常小 所以很难表现出其波动性 一个质量为m的实物粒子以速率v运动时 即具有以能量E和动量P所描述的粒子性 同时也具有以频率n和波长l所描述的波动性 德布罗意关系 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 物质波的实验验证 1927年 戴维孙和汤姆孙进行了电子衍射实验 该实验荣获1937年Nobel物理学奖 电子束垂直入射到镍单晶的水平面上 在散射方向上探测到一个强度极大 可用晶体对X射线的衍射方法来分析 L V 德布罗意电子波动性的理论研究 1929诺贝尔物理学奖 C J 戴维孙通过实验发现晶体对电子的衍射作用 1937诺贝尔物理学奖 X射线经晶体的衍射图 电子射线经晶体的衍射图 电子显微镜
