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2019-2020年高中物理
17.3《粒子的波动性》学案新人教选修3-5知识目标
1.理解光的波粒二象性,能区分光的波动性和粒子性.
2.知道实物粒子也具有波粒二象性,掌握物质波波长λ=的应用.重点难点
1.通过对电子的晶格衍射的认识,理解物质波的概念.
2.体会和学习类比的思想方法.自主学习
一、光的波粒二象性1.光的本性光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有______性,光电效应和康普顿效应表明光具有______性,即光具有__________性.2.光子的能量和动量关系式1关系式ε=______,p=____________.2意义能量ε和动量p是描述物质的______性的重要物理量;波长λ和频率ν是描述物质的______性的典型物理量.因此ε=hν和p=揭示了光的______性和______性之间的密切关系.特别提醒普朗克常量h架起了粒子性与波动性的桥梁.
二、物质波1.德布罗意假说实物粒子也具有______性.2.德布罗意波与__________相联系的波.3.物质波的波长,频率关系式λ=____________________,ν=____________.
三、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能发生干涉和衍射现象.2.实验装置的解决晶格衍射的实验装置是在通过对__________的研究中解决的.3.实验验证11927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了__________的实验,得到了电子的________,证实了电子的波动性.2后来,人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的________.对于这些粒子,德布罗意给出的ν=和λ=关系同样正确.典型例题例
1、下列说法正确的是 A.有的光是波,有的光是粒子B.光子与电子是同样的一种粒子C.光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著D.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性基础训练1.在X射线管中,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能.已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的 A.最短波长为B.最长波长为hC.最小频率为D.最大频率为2.现代物理学认为,光和实物粒子都具有波粒二象性,下列事实中突出体现波动性的是 A.一定频率的光照射到锌板上,光的强度越大,单位时间内锌板上发射的光电子数越多B.肥皂液是无色的,吹出的肥皂泡却是彩色的C.质量为10-3kg、速度为10-2m/s的小球,其德布罗意波长为10-28m,不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D.人们常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同3.利用金属晶格大小约10-10m作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子通过电场加速后,让电子束照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为m,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普朗克常量为h,则下列说法中正确的是 A.该实验说明了电子具有波动性B.实验中电子束的德布罗意波波长为λ=C.加速电压U越大,电子的衍射现象越明显D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显4.对光的认识,以下说法正确的是 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.光的波动性是光子本身的一种属性,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D.光的波粒二象性应理解为在某种场合下光的波动性表现明显,在另外某种场合下光的粒子性表现明显第3节 崭新的一页粒子的波动性自主学习
一、
1.波动 粒子 波粒二象
2.1hν 2粒子 波动 波动 粒子
二、
1.波动
2.实物粒子
3.
三、
2.伦琴射线
3.1电子束衍射 衍射图样 2波动性 自主学习1.选D 2.选BD 3.选AB 4.选ABD 。