§21—4 物质波 教学重点、难点分析 理解实物粒子也具有波粒二象性是本节的重点,也是难点
课时安排 1 课时 教具 光谱仪 课前准备 挂图或幻灯片(参看教材第 53 页图 21—9)
教学过程 ○引入新课光是一种物质,它既具有粒子性(光子),又具有波动性
受此启发,人们想到:同样作为物质的实物 粒子(如电子、原子、分子等),是否也具有波动性呢
1924 年,德国物理学家德布罗意大胆地作出了肯定的回答,他认为所有的实物都具有波动性,人们把它称为物质波,也叫德布罗意
【板书】四、物质波1
实物粒子同时具有波动性(二象性),这种波称为物质波,也叫德布罗意波
德布罗意同时给出如下关系式:【板书】λ= λ:德布罗意波波长; p:运动物体的动量;h:普朗克常量我们为什么观察不到宏观物体的波动性呢
经过计算(教材第 54 页例题),宏观物体的波长比微观粒子的波长小得多,这在生活中很 难找到能发生衍射的障碍物,所以我们并不认为微观它具有波动性,作为微观粒子的电子,其德布罗意波波长为 10—10m 数量级,找与之相匹配的障碍物也非易事
美国的两位科学家巧妙地相到利用晶格担此角色,并成功地观察到了衍射图样,从而说明实物粒子确有波动性
既然实物粒子具有波动性,那么从同一粒子源发出的粒子级双缝后 ,也会形成干涉图样
这一现象用牛顿定律是解释不通的,因为依惯性定律,粒子经双缝后,由于不受外力,应沿着直线运动,最终只能形成两条“亮线”(参看教材第 53 页图 21—9),而不能形成干涉图样,这与实际情况不相符的,所以牛顿定律在此已不适用了
对于微观粒子,牛顿定律已经不再适用了
物质波和光波一样,都属概率波
概率波的实质是指粒子在空间的分布的概率 是受波动规律支配的
物质波也是概率波前文提到,玻尔的原子模型遇到困难的原因之一是采用了“轨道”的概念
实际上 ,对电子而言,