高中物理 第十七章 波立二象性 第3节 粒子的波动性学案 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理学案VIP免费

第3节粒子的波动性1.知道光的本性的认识史，了解光的波粒二象性及其对立统一关系．2.了解粒子的波动性，知道物质波的概念．3．了解什么是德布罗意波，会解释有关现象．一、光的波粒二象性1．波粒二象性：光既具有波动性，又具有粒子性．2．光子的能量和动量：光子的能量ε和动量p可分别表示为：ε＝hν，p＝.能量ε和动量p是描述物质粒子性的重要物理量；波长λ和频率ν是描述物质波动性的典型物理量．普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁．二、粒子的波动性及物质波的实验验证1．粒子的波动性(1)德布罗意波：每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也叫物质波．(2)物质波的波长、频率关系式：波长：λ＝频率：ν＝.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．(2)实验验证：1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验，得到了电子的衍射图样，证实了电子的波动性．(3)说明①人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性，对于这些粒子，德布罗意给出的ν＝和λ＝关系同样正确．②宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多，运动时的动量很大，对应的德布罗意波的波长很小，根本无法观察到它的波动性．判一判(1)光的干涉、洐射、偏振现象说明光具有波动性．()(2)光子数量越大，其粒子性越明显．()(3)光具有粒子性，但光子又不同于宏观观念的粒子．()(4)湖面上的水波就是物质波．()(5)电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性．()提示：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√做一做(多选)对光的认识，下列说法中正确的是()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提示：选ABD．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；光与物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性；光的波动性与粒子性都是光的本质属性，因为波动性表现为粒子分布概率，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，故正确选项有A、B、D．对光的波粒二象性的理解实验基础表现说明光的波动性干涉和衍射(1)光子在空间各点出现的可能性大小可用波动规律来描述；(2)足够能量的光(大量光子)在传播时，表现出波的性质；(3)波长长的光容易表现出波动性(1)光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的；(2)光的波动性不同于宏观观念的波光的粒子性光电效应、康普顿效应(1)当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质；(2)少量或个别光子容易显示出光的粒子性；(3)波长短的光，粒子性显著(1)粒子的含义是“不连续”“一份一份”的；(2)光子不同于宏观观念的粒子(多选)下列有关光的波粒二象性的说法中，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．康普顿效应表明光具有粒子性[思路点拨]求解此类题关键是抓住光的本性即波粒二象性，应从波粒二象性的特征分析．另外光不同于实物粒子，它没有静止的质量．[解析]一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应、康普顿效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子．虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一种粒子，光的波长越长，衍射性越好即波动性越显著，光的波长越短，粒子性就越显著，故选项C、D正确，A、B错误．[答案]CD(多选)下面关于光的波粒二象性的说法中，正确的是()A．光电效应现象说明光具有波粒二象性B．频率越大的光其粒子...