《宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高中物理人教选修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
2、布罗意的物质波,德布罗意 (due de Broglie, 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
3、德布罗意波(物质波或概率波),其波长称为德布罗意波长。,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 = 300 m/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
4、的质量m50kg ，百米跑时速度v7m/s ，则,由计算结果看出，宏观物体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,
