高中物理第十七章3粒子的波动性课件新人教版选修35
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高中物理人教版选修3-5(课件)第十七章 波粒二象性 3 粒子的波动性
动性之间的密切关系．
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[再判断] 1．光的干涉、衍射、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．( √ )
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[后思考] 由公式 E＝hν 和 λ＝hp，能看出波动性和粒子性的联系吗？ 【提示】 从光子的能量和动量的表达式可以看出，是 h 架起了粒子性与 波动性之间的桥梁．
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[合作探讨] 探讨 1：认识光的波粒二象性，应从微观角度还是宏观角度？ 【提示】 应从微观的角度建立光的行为图像，认识光的波粒二象性． 探讨 2：光在传播过程中，有的光是波，有的光是粒子，这句话正确吗？ 【提示】 不正确．光具有波粒二象性，只是有时表现为波动性，有时表 现为粒子性，并不是有的光是波，有的光是粒子．
【答案】 ACE
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1光既有波动性又有粒子性，二者是统一的. 2光表现为波动性，只是光的波动性显著，粒子性不显著而已. 3光表现为粒子性，只是光的粒子性显著，波动性不显著而已.
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粒子的波动性及物质波的实验验证
[先填空] 1．粒子的波动性 (1)德布罗意波 1924 年法国巴黎大学的德布罗意提出假设：实物粒子也具有_波__动__性___，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___．
出粒子的性质
续”“一份一份”的
(2)少量或个别光子容易显示出光 (2)光子不同于宏观观念
的粒子性
的粒子
(3)波长短的光，粒子性显著
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[再判断] 1．光的干涉、衍射、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．( √ )
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[后思考] 由公式 E＝hν 和 λ＝hp，能看出波动性和粒子性的联系吗？ 【提示】 从光子的能量和动量的表达式可以看出，是 h 架起了粒子性与 波动性之间的桥梁．
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[合作探讨] 探讨 1：认识光的波粒二象性，应从微观角度还是宏观角度？ 【提示】 应从微观的角度建立光的行为图像，认识光的波粒二象性． 探讨 2：光在传播过程中，有的光是波，有的光是粒子，这句话正确吗？ 【提示】 不正确．光具有波粒二象性，只是有时表现为波动性，有时表 现为粒子性，并不是有的光是波，有的光是粒子．
【答案】 ACE
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1光既有波动性又有粒子性，二者是统一的. 2光表现为波动性，只是光的波动性显著，粒子性不显著而已. 3光表现为粒子性，只是光的粒子性显著，波动性不显著而已.
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粒子的波动性及物质波的实验验证
[先填空] 1．粒子的波动性 (1)德布罗意波 1924 年法国巴黎大学的德布罗意提出假设：实物粒子也具有_波__动__性___，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___．
出粒子的性质
续”“一份一份”的
(2)少量或个别光子容易显示出光 (2)光子不同于宏观观念
的粒子性
的粒子
(3)波长短的光，粒子性显著
人教版物理(选修3-5)课件：17.3粒子的波动性(31页)
第三十一页，编辑于星期日：一点 三十分。
3．说明：(1)人们陆续证明了质子、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＝hε 和λ＝hp关系同 样正确．
(2)宏观物体的质量比微观粒子大得多，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．
第九页，编辑于星期日：一点 三十分。
教材拓展提升
欲穷千里目 更上一层楼
第十六页，编辑于星期日：一点 三十分。
二、对物质波的认识与理解 1．物质波的提出 (1)1924年，法国巴黎大学的德布罗意，在论文中把光的 波粒二象性推广到了实物粒子，用类比的方法，从理论上预言 了物质波的存在． (2)德布罗意认为：每一个运动的粒子都与一个对应的波 相联系．并且指出其能量、动量跟它对应的频率ν、波长λ的关 系．ν＝hε ，λ＝hp.
第十九页，编辑于星期日：一点 三十分。
典例分析
举一反三 触类旁通
第二十页，编辑于星期日：一点 三十分。
一、对光的波粒二象性的理解 【例1】 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．光和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．大量光子的行为往往显示出粒子性
第十七页，编辑于星期日：一点 三十分。
2．物质波的意义 波粒二象性是微观粒子的特殊规律，一切微观粒子都存在 波动性，宏观的物体也存在波动性，但波长太小，无法观测． 3．对物质波的理解 (1)任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在 波动性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观 物体对应的波长太小的缘故．
第十一页，编辑于星期日：一点 三十分。
学说名称 微粒说 波动说 电磁说 光子说 波粒二
高中物理-17.3-粒子的波动性课件-新人教版选修3-5
E k 2 p m 2 2 h 2 2 m 2 1 .8 2 6 1 .6 0 3 1 0 1 2 0 3 1 4 .6 2 7 1 0 2 7J 4 1 0 2 1 J .
故选项C正确.
8.(2011·绍兴高二检测)关于光的波粒二象性的理解，正确 的是( ) A.大量的光子中有些光子表现出波动性，有些光子表现出粒 子性 B.光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子 C.高频光是粒子，低频光是波 D.波粒二象性是光的属性，有时它的波动性显著，有时它的 粒子性显著
4.对于光，先有波动性(即ν和λ)，再在量子理论中引入光 子的能量ε和动量p来补充它的粒子性.反之，对于实物粒子， 则先有粒子概念(即ε和p)，再引入德布罗意波(即ν和λ)的 概念来补充它的波动性.不过要注意这里所谓波动和粒子，仍 然都是经典物理学的概念，所谓补充仅是形式上的.综上所述， 德布罗意的推想基本上是爱因斯坦1905年关于光子的波粒二 象性理论(光粒子由波伴随着)的一种推广，使之包括了所有 的物质微观粒子.
(2)德布罗意波波长
ｈ ｐ
.
【标准解答】中子的动量为：ｐ1=m1v,子弹的动量为：
p联2立= m以 2hp上v,各据式解知得中：子1和m 子h1v弹，的2德布mh2罗v意波波长分别1 为ph：1 ， 2
h p2
将m1=1.67×10-27 kg,v=1×103 m/s,
h=6.63×10-34J·s,m2=1.0×10-2 kg
【解析】选D.光的波粒二象性是光的属性，不论其频率的高 低还是光在传播或者是与物质相互作用，光都具有波粒二象 性，大量光子的效果易呈现出波动性，个别光子的效果易表 现出粒子性，光的频率越高，粒子性越强，光的频率越低， 波动性越强，故A、B、C错误，D正确.
人教版高中物理选修3-5 第17章 第3节 粒子的波动性(共45张PPT)
们之所以观察不到宏观物体的波动性,是因为宏观物体对 应的波长太小的缘故.（一切实物粒子都有波动性）
(2)德布罗意是一种概率波,粒子在空间各处出现的概率受到 波动规律的支配,不要以宏观观点中的波（机械波）来理 解德布罗意波.
第12第页1共2页42 页
(3)德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广,使之包括 了所有的物质粒子,即光子和实物粒子都具有粒子性,又都 具有波动性,与光子对应的是电磁波,与实物粒子对应的波 是物质波.
④光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时
往往表现为粒子性。
第6页第共6页42 页
二､粒子的波动性 1.物质波
波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
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。
第7页第共7页42 页
答案:(1)4.0×10-10 m 6.63×10-35 m
第34第页3共4页42 页
1.对光的行为,下列说法正确的是( ) 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.光的波动性是光的一种特性,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
毒样貌
第23第页2共3页42 页
人类对于光的认识历程
能量量子化 普朗克
德布罗意： 粒子和波这两种观点应该以某种方式统一
第24第页2共4页42 页
父子诺贝尔奖——汤姆逊
J.J.汤姆逊 1856-1940 1906年,汤姆逊由于发现电 子和对气体放电理论和实验 做出了重大贡献获得诺贝尔 物理学奖。
是粒子.虽然光子和电子都是微观粒子,都具有波粒 二象性,但电子是实物粒子,有静止的质量;光子不 是实物粒子,没有静止的质量,电子是以实物粒子存 在的物质,而光子是以场的形式存在的物质,所以不 能说光子和电子是同样的一种粒子,大量光子的行 为往往表现出波动性,
(2)德布罗意是一种概率波,粒子在空间各处出现的概率受到 波动规律的支配,不要以宏观观点中的波（机械波）来理 解德布罗意波.
第12第页1共2页42 页
(3)德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广,使之包括 了所有的物质粒子,即光子和实物粒子都具有粒子性,又都 具有波动性,与光子对应的是电磁波,与实物粒子对应的波 是物质波.
④光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时
往往表现为粒子性。
第6页第共6页42 页
二､粒子的波动性 1.物质波
波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
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。
第7页第共7页42 页
答案:(1)4.0×10-10 m 6.63×10-35 m
第34第页3共4页42 页
1.对光的行为,下列说法正确的是( ) 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.光的波动性是光的一种特性,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
毒样貌
第23第页2共3页42 页
人类对于光的认识历程
能量量子化 普朗克
德布罗意： 粒子和波这两种观点应该以某种方式统一
第24第页2共4页42 页
父子诺贝尔奖——汤姆逊
J.J.汤姆逊 1856-1940 1906年,汤姆逊由于发现电 子和对气体放电理论和实验 做出了重大贡献获得诺贝尔 物理学奖。
是粒子.虽然光子和电子都是微观粒子,都具有波粒 二象性,但电子是实物粒子,有静止的质量;光子不 是实物粒子,没有静止的质量,电子是以实物粒子存 在的物质,而光子是以场的形式存在的物质,所以不 能说光子和电子是同样的一种粒子,大量光子的行 为往往表现出波动性,
人教版高中物理选修3-5课件 17 粒子的波动性课件
①光的干涉、衍射现象说明了光的波动性，光的偏振 现象说明光是横波． 偏振现象是横波特有的现象． ②应用:照相机镜头、立体电影、消除车灯炫光等.
说明：除从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外， 我们通常看到的绝大部分光都是不同程度的偏振光.
4.偏振光的产生方 式
人民教育出版社 高二 |选修3-5
如图所示，偏振片P称为起偏器，自然光通过P后成为 偏振光，偏振片Q称为检偏器，沿垂直于光的传播方 向旋转Q，光屏上光的强度发生周期性变化，透振方
A.人从右侧向左看，可以看到 彩色条纹
B.人从左侧向右看，可以看到 彩色条纹
C.彩色条纹水平排列 D.彩色条纹竖直排列
劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如 下图(甲)所示．将一块平板玻璃放置 在另一平板玻璃之上，在一端夹入两 张纸片，从而在两玻璃表面之间形成 一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后 ，从上往下看到的干涉条纹如下图(乙 )所示，干涉条纹有如下特点：
②自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方
向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,
反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直.
人民教育出版社 高二 |选修3-5
例.(全国理综卷Ⅱ)如图所示，P是一偏振片，P的透振
方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向.下列四种
入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透
是D
A.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是水平的 B.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是竖直的 C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向是 斜向左上45° D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
人民教育出版社 高二 |选修3-5
例.抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光 束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同 样宽度的窄缝的规律相同.下列说法正 确的是( BD) A.这是利用光的干涉现象 B.这是利用光的衍射现象 C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了 D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了
说明：除从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外， 我们通常看到的绝大部分光都是不同程度的偏振光.
4.偏振光的产生方 式
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如图所示，偏振片P称为起偏器，自然光通过P后成为 偏振光，偏振片Q称为检偏器，沿垂直于光的传播方 向旋转Q，光屏上光的强度发生周期性变化，透振方
A.人从右侧向左看，可以看到 彩色条纹
B.人从左侧向右看，可以看到 彩色条纹
C.彩色条纹水平排列 D.彩色条纹竖直排列
劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如 下图(甲)所示．将一块平板玻璃放置 在另一平板玻璃之上，在一端夹入两 张纸片，从而在两玻璃表面之间形成 一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后 ，从上往下看到的干涉条纹如下图(乙 )所示，干涉条纹有如下特点：
②自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方
向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,
反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直.
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例.(全国理综卷Ⅱ)如图所示，P是一偏振片，P的透振
方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向.下列四种
入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透
是D
A.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是水平的 B.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是竖直的 C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向是 斜向左上45° D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
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例.抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光 束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同 样宽度的窄缝的规律相同.下列说法正 确的是( BD) A.这是利用光的干涉现象 B.这是利用光的衍射现象 C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了 D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了
高中物理 17.3 粒子的波动性课件1 新人教版选修35
光子的能量和动量 (1)能量：ε＝ hv ； (2)动量：p＝ ． 意义 能量ε和动量p是描述物质的 粒子性的重要物理量；波长λ和频 率v是描述物质的波动性的典型物理量．因此ε＝ 和hpv＝
揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系．
分类例析
二、粒子的波动性及实验验证
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
分类例析
教材资料分析
科学漫步 [教材P39] 从减轻衍射影响这方面提高显微镜的分辨本领有哪两个途径？ 电子显微镜采用了哪个途径？如果显微镜用质子流而不是电 子流工作．它们加速后的速度相同，哪种显微镜的分辨本领 可能更高？
分类例析
点拨 (1)波长越长，衍射现象越明显，要提高显微镜分辨，
可采用波长较短的光或使粒子动量很大，由λ＝hp得它的德
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：v＝
．
分类例析
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．
子之间相互作用
描述
动性
射
产生的
(2)足够能量的光
(2)光的波动性
在传播时，表现出
不同于宏观观念
波的性质
的波
分类例析
(1)当光同物质发生
光的粒 子性
光电效应、 康普顿效应
作用时，这种作用 (1)粒子的含义是
是“一份一份”进 “不连续”、“
人教版高中物理选修3-5第17章 第3节 粒子的波动性课件
(3)光电效应和康普顿效应揭示了光的__粒__子__性____。
(4)
光 的 本 性
大量光子产生的效果显示出__波__动__性___， 如干涉、___衍__射___、偏振现象
个别光子产生的效果显示出__粒__子__性___， 如__光__电__效__应____、康普顿效应
光既有__粒__子__性____， 又具有__波__动__性____， 既光具有_波__粒__二__象__性___。
又有粒子特征
内容 要点
光是一群 光 是 一
光是由一份 光是具有电磁本性
弹性粒子 种 机 械 光是一种电磁波 一份光子组 的物质，既有波动
波
成的
性又有粒子性
年代
17世纪 17世纪
19世纪中
20世纪初
20世纪初
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第十七章 波粒二象性
2．对光的波粒二象性的理解
光的波动性
光的粒子性
实验 基础
干涉、衍射
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第十七章 波粒二象性
知识点 2 粒子的波动性
1．德布罗意波
任何一种实物粒子都和一个波相联系，这种波被称为德布罗意波，也叫
__物__质____波。
2．物质波的波长和频率
h
ε
波长公式λ＝___p___，频率公式ν＝_____h_。
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第十七章 波粒二象性
3．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 G.P. 汤 姆 孙 分 别 利 用 晶 体 做 了 __电__子__束__衍__射____的实验，得到了类似如图的__衍__射____图 样，从而证实了电子的波动性。他们因此获得了1937年 的诺贝尔物理学奖。
(4)
光 的 本 性
大量光子产生的效果显示出__波__动__性___， 如干涉、___衍__射___、偏振现象
个别光子产生的效果显示出__粒__子__性___， 如__光__电__效__应____、康普顿效应
光既有__粒__子__性____， 又具有__波__动__性____， 既光具有_波__粒__二__象__性___。
又有粒子特征
内容 要点
光是一群 光 是 一
光是由一份 光是具有电磁本性
弹性粒子 种 机 械 光是一种电磁波 一份光子组 的物质，既有波动
波
成的
性又有粒子性
年代
17世纪 17世纪
19世纪中
20世纪初
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第十七章 波粒二象性
2．对光的波粒二象性的理解
光的波动性
光的粒子性
实验 基础
干涉、衍射
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第十七章 波粒二象性
知识点 2 粒子的波动性
1．德布罗意波
任何一种实物粒子都和一个波相联系，这种波被称为德布罗意波，也叫
__物__质____波。
2．物质波的波长和频率
h
ε
波长公式λ＝___p___，频率公式ν＝_____h_。
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第十七章 波粒二象性
3．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 G.P. 汤 姆 孙 分 别 利 用 晶 体 做 了 __电__子__束__衍__射____的实验，得到了类似如图的__衍__射____图 样，从而证实了电子的波动性。他们因此获得了1937年 的诺贝尔物理学奖。
优秀课件人教版高中物理选修3-5《17.3粒子的波动性》精
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 德布罗意，法国物理学家， 想的重大意义，誉之为“揭开一幅大幕 1929年诺贝尔物理学奖获得者， 的一角”。
波动力学的创始人，量子力学 的奠基人之一。
实物粒子的波粒二象性的意思是：微观粒子既表现出 粒子的特性，又表现出波动的特性。 德布罗意关系式
h h 动量为 P 的粒子波长： P mv
频率:
德布罗意把爱因斯坦对光的波粒二象性描述应用 到实物粒子，
h
德布罗意公式
实物粒子的波称为德布罗意波或物质波，物质波的波 长称为德布罗意波长。
电子枪
探测器
B
G
2. 电子衍射实验2 电子束在穿过细晶体粉末 或薄金属片后，也象X射线 一样产生衍射现象。 1927年 G.P.汤姆逊 （J.J.汤姆逊之子） 也独立 完成了电子衍射实验。与 C.J.戴维森共获 1937 年诺 贝尔物理学奖。
此后，人们相继证实了原子、 分子、中子等都具有波动性。 阴极 栅极
h 1.3 10 25 nm mv
太小测不到！
h 1.4 10 2 nm mv
X射线波段
【例
1】 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．光和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．大量光子的行为往往显示出粒子 性
【解析】
h 根据E＝hν，且λ＝ p ，c＝λν可得X射线每个光
人教版高中物理人教版选修3-5课件第十七章：17.3 粒子的波动性 (共张30张PPT) 课件
由于电压越高电子最终获得的动量越大，它的波长越短，分辨本领也就越强， 所以电子显微镜分辨本领的大小常用它的加速电压来表示。
科学漫步
问题:从减轻衍射影这方面提高显微镜的分辨本领有哪两个途径?电 子显薇镜采用了哪个途径?如果果显微镜用质子流而不是电子流工 作，它们加速后的度相同、哪种呈镜的分本领有可能更高？
2、一个电子和一个质子具有同样的动能时，它们的 德布罗意波长哪个大?
解： 由已知可得电子的质量比质子的小
由E k
P2 2m
可得电子的动量大
又 h 可得电子的波长较短
p
3、射击运动射击时会因为子弹的波动性而“失准”吗? 为什么?根据現实情况下子弹质量，速度大小所对应的 德布罗意波长来做定性说明。
课堂小结 一、光的波粒二象性
大量事实说明：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒
二象性。
h
p h
h架起了粒子性与波动性之间的桥梁
二、粒子的波动性：一切实物粒子也具有波动性。
即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,如一个质量 为 m 的实物粒子以速率 v 运动时,即具有以能量ε和动量 p 所描 述的粒子性，同时也具有以频率 v 和波长λ所描述的波动性。
既然一切运动的物体都具有波动性，那么 宏观物体为什么仅表现出粒子性，而没有表 现出波动性呢？
为什么生活中的宏观物体没有显示波动性呢？
例1：质量 m = 0.01kg，速度 v = 300m/s 的子弹的德布洛意 波长为多少？
• 结果表明，宏观物体(如子弹)的波动性根本测不出来。所 以，宏观物体表现为粒子性。
例2：电子动能Ek=100eV，质量m=9.110-31Kg，求德布罗意波长。
解：电子动能较小，速度较小，用公式求解：
科学漫步
问题:从减轻衍射影这方面提高显微镜的分辨本领有哪两个途径?电 子显薇镜采用了哪个途径?如果果显微镜用质子流而不是电子流工 作，它们加速后的度相同、哪种呈镜的分本领有可能更高？
2、一个电子和一个质子具有同样的动能时，它们的 德布罗意波长哪个大?
解： 由已知可得电子的质量比质子的小
由E k
P2 2m
可得电子的动量大
又 h 可得电子的波长较短
p
3、射击运动射击时会因为子弹的波动性而“失准”吗? 为什么?根据現实情况下子弹质量，速度大小所对应的 德布罗意波长来做定性说明。
课堂小结 一、光的波粒二象性
大量事实说明：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒
二象性。
h
p h
h架起了粒子性与波动性之间的桥梁
二、粒子的波动性：一切实物粒子也具有波动性。
即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,如一个质量 为 m 的实物粒子以速率 v 运动时,即具有以能量ε和动量 p 所描 述的粒子性，同时也具有以频率 v 和波长λ所描述的波动性。
既然一切运动的物体都具有波动性，那么 宏观物体为什么仅表现出粒子性，而没有表 现出波动性呢？
为什么生活中的宏观物体没有显示波动性呢？
例1：质量 m = 0.01kg，速度 v = 300m/s 的子弹的德布洛意 波长为多少？
• 结果表明，宏观物体(如子弹)的波动性根本测不出来。所 以，宏观物体表现为粒子性。
例2：电子动能Ek=100eV，质量m=9.110-31Kg，求德布罗意波长。
解：电子动能较小，速度较小，用公式求解：
人教版高中物理选修3--5第十七章波粒二象性17-3粒子的波动性(共26张PPT)
应当如何理解光的波粒二象性?
科学视野
动惠 托马
说更 斯·杨
斯 波
双缝
牛
干涉 实验
顿
磁麦
说克
菲涅 耳衍
斯
赫兹 电磁
射实 韦 波实
验电
验
微
1690 粒 1801 1814 1672 说
18641888190159116922
占 说牛 主
顿导 微地 粒位
赫兹
子爱
发现
说因 密立
光电 效应
波动说渐成真理
斯 根光
阴极
栅极
多晶 薄膜
或薄金属片后，也象X射线 K G Cs
一样产生衍射现象。
1927年 G.P.汤姆逊（J.J.
U
汤姆逊之子） 也独立完成
高压
屏P
了电子衍射实验。与 C.J.
戴维森共获 1937 年诺贝
尔物理学奖。
此后，人们相继证实了原子、 分子、中子等都具有波动性。 电子衍射图样
三、物质波的实验验证
从波动光学可知，由于显微镜的分辨本领与 波长成反比，光学显微镜的最大分辨距离大于 0.2 μm，最大放大倍数也只有1000倍左右．
自从发现电子有波动性后，电子束德布罗意 波长比光波波长短得多，而且极方便改变电子 波的波长，这样就能制造出用电子波代替光波 的电子显微镜．
电子显微镜
电子显微镜下的灰尘
电子显微镜下的薰衣草叶子
坦 光
电效 应实
验
波 动 性
T /年
粒
康普 顿效
应
子 性
科学视野
动惠 说更
斯 波
1690 1672
说牛 顿 微 粒
磁麦பைடு நூலகம்
科学视野
动惠 托马
说更 斯·杨
斯 波
双缝
牛
干涉 实验
顿
磁麦
说克
菲涅 耳衍
斯
赫兹 电磁
射实 韦 波实
验电
验
微
1690 粒 1801 1814 1672 说
18641888190159116922
占 说牛 主
顿导 微地 粒位
赫兹
子爱
发现
说因 密立
光电 效应
波动说渐成真理
斯 根光
阴极
栅极
多晶 薄膜
或薄金属片后，也象X射线 K G Cs
一样产生衍射现象。
1927年 G.P.汤姆逊（J.J.
U
汤姆逊之子） 也独立完成
高压
屏P
了电子衍射实验。与 C.J.
戴维森共获 1937 年诺贝
尔物理学奖。
此后，人们相继证实了原子、 分子、中子等都具有波动性。 电子衍射图样
三、物质波的实验验证
从波动光学可知，由于显微镜的分辨本领与 波长成反比，光学显微镜的最大分辨距离大于 0.2 μm，最大放大倍数也只有1000倍左右．
自从发现电子有波动性后，电子束德布罗意 波长比光波波长短得多，而且极方便改变电子 波的波长，这样就能制造出用电子波代替光波 的电子显微镜．
电子显微镜
电子显微镜下的灰尘
电子显微镜下的薰衣草叶子
坦 光
电效 应实
验
波 动 性
T /年
粒
康普 顿效
应
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科学视野
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斯 波
1690 1672
说牛 顿 微 粒
磁麦பைடு நூலகம்
17.3 粒子的波动性课件 新人教版选修3-5课件
粒子 性的重要物理量; 3.意义：能量ε 和动量p是描述物质的_____ 波动 性的典型物理量.因此 波长λ 和频率ν 是描述物质的_____
h hν 和p=____ ε =____ 揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系.
【想一想】曾有一位记者向物理学家诺贝尔奖获得者布拉格请
教：光是波还是粒子?你是如何理解的？你想知道布拉格是如 何回答的吗？同学们可以上网查找相关资料．
【特别提醒】(1)光既表现出波动性又表现出粒子性，要从微
观的角度建立光的行为图案，认识光的波粒二象性．
(2)要明确光的波动性和粒子性在不同现象中的分析方法．
【典例1】(2012·深圳高二检测)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
【规范解答】选A、D.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，A正确；当光和物质作用时，是“一份 一份”的，表现出粒子性，并不是光子间的相互作用 ,B错误； 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，只是表现明显与否，不容易观察并不说明不具有， C错误，
D正确.
【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下：
h 波长：λ =___ p
频率：ν =____. h
2.物质波的实验验证 干涉 、衍射是波特有的现象，如果实物粒子 (1)实验探究思路：_____ 具有波动性，则在一定条件下，也应该发生干涉或衍射现象. 电子束 (2)实验验证：1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了_______ 电子 的衍射图样,证实了_____ 电子 的波动性. 衍射的实验,得到了_____
高中物理 第十七章 波粒二象性 3 粒子的波动性课件5高中选修35物理课件
答案：AB
第三十一页，共四十二页。
4．(多选)频率为 ν 的光子，德布罗意波长为 λ＝hp，能量为 E，则
光的速度为( )
A.Ehλ
B．pE
C.Ep
h2 D.Ep
解析：根据 c＝λν，E＝hν，λ＝hp，即可解得光的速度为Ehλ或Ep. 答案：AC
第三十二页，共四十二页。
5．(多选)人类对光的本性的认识经历了曲折的过程．下列关于光 的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是( )
第十页，共四十二页。
图解：
第十一页，共四十二页。
警示： 光的波粒二象性是指光既具有波动性又具有粒子性，有时波动性 明显，有时粒子性明显，但是波动性和粒子性是不可分割的，是从不 同的角度所观察到的不同性质．
第十二页，共四十二页。
【例 1】 (多选)关于物质的波粒二象性，下列说法正确的是( ) A．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微 观高速运动的现象中是统一的 B．光电效应可用光的波动性解释 C．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动 D．电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性
第二十八页，共四十二页。
解析：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和 物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后在 空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性．粒子性和波 动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说．
答案：D
第二十九页，共四十二页。
速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为( )
n2h2 A.med2
md2h21
B.
n2e3
3
d2h2 C.2men2
n2h2 D.2med2
第二十四页，共四十二页。
第三十一页，共四十二页。
4．(多选)频率为 ν 的光子，德布罗意波长为 λ＝hp，能量为 E，则
光的速度为( )
A.Ehλ
B．pE
C.Ep
h2 D.Ep
解析：根据 c＝λν，E＝hν，λ＝hp，即可解得光的速度为Ehλ或Ep. 答案：AC
第三十二页，共四十二页。
5．(多选)人类对光的本性的认识经历了曲折的过程．下列关于光 的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是( )
第十页，共四十二页。
图解：
第十一页，共四十二页。
警示： 光的波粒二象性是指光既具有波动性又具有粒子性，有时波动性 明显，有时粒子性明显，但是波动性和粒子性是不可分割的，是从不 同的角度所观察到的不同性质．
第十二页，共四十二页。
【例 1】 (多选)关于物质的波粒二象性，下列说法正确的是( ) A．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微 观高速运动的现象中是统一的 B．光电效应可用光的波动性解释 C．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动 D．电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性
第二十八页，共四十二页。
解析：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和 物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后在 空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性．粒子性和波 动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说．
答案：D
第二十九页，共四十二页。
速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为( )
n2h2 A.med2
md2h21
B.
n2e3
3
d2h2 C.2men2
n2h2 D.2med2
第二十四页，共四十二页。
高中物理第十七章波粒二象性17.3粒子的波动性课件新人教版选修35
应
地显示出光的粒子性
第九页，共20页。
(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
一
二
三
实验
表现
基础
波动性
和粒子
性的对
立、统
一
说明
(1)光子说并未否定波
(1)大量光子易显示波动性,而
少量光子易显示出粒子性
(2)波长长(频率低)的光波动性
强,而波长短(频率高)的光粒子
性强
第十五页，共20页。
类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)二
类型
(lèixíng)三
解析：根据德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、
质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,
选项A是正确的;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的错误;电子是一种实物
类型
(lèixíng)二
类型
(lèixíng)
三
对物质波的理解
【例题2】 (多选)关于物质波,下列认识错误的是(
)
A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波
B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
D.宏观物体尽管可以看成物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象
2.电子束穿过铝箔发生的衍射现象,说明了电子具有波动性,即电子也具
有波粒二象性。
3.人们陆续证实了质子、中子以及(yǐjí)原子、分子的波动性,对于
ℎ
ℎ
这些粒子,德布罗意给出的 ν= 和 = 关系同样正确。
地显示出光的粒子性
第九页，共20页。
(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
一
二
三
实验
表现
基础
波动性
和粒子
性的对
立、统
一
说明
(1)光子说并未否定波
(1)大量光子易显示波动性,而
少量光子易显示出粒子性
(2)波长长(频率低)的光波动性
强,而波长短(频率高)的光粒子
性强
第十五页，共20页。
类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)二
类型
(lèixíng)三
解析：根据德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、
质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,
选项A是正确的;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的错误;电子是一种实物
类型
(lèixíng)二
类型
(lèixíng)
三
对物质波的理解
【例题2】 (多选)关于物质波,下列认识错误的是(
)
A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波
B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
D.宏观物体尽管可以看成物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象
2.电子束穿过铝箔发生的衍射现象,说明了电子具有波动性,即电子也具
有波粒二象性。
3.人们陆续证实了质子、中子以及(yǐjí)原子、分子的波动性,对于
ℎ
ℎ
这些粒子,德布罗意给出的 ν= 和 = 关系同样正确。
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