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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1．关于光的本性，下列说法中正确的是 ( ) A．关于光的本性，牛顿提出“微粒说”．惠更斯提出“波动说”，爱因斯 坦提出“光子说”，它们都说明了光的本性 B．光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成 微观概念上的粒子 C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性 D．光电效应说明光具有粒子性 E．波粒二象性是光的属性
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内容 要点
光是一 群弹性
粒子
理论 领域
宏观 世界
光是一 种机械
波
宏观 世界是由 光是具有电磁
一份一 本性的物质，既
份光子 有波动性又有
组成的 粒子性
微观
微观
世界
世界
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2.对光的波粒二象性的理解
实验基础
表现
说明
(1)光子在空间各点出现的可能性 (1)光的波动性是光子本
【答案】 BDE
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4．如果一个中子和一个质量为 10 g 的子弹都以 103 m/s 的速度运动，则它 们的德布罗意波的波长分别是多长？(中子的质量为 1.67×10－27 kg)
【解析】 中子的动量为 p1＝m1v， 子弹的动量为 p2＝m2v， 据 λ＝hp知中子和子弹的德布罗意波的波长分别为 λ1＝ph1，λ2＝ph2
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[核心点击] 1．物质的分类 (1)由分子、原子、电子、质子及由这些粒子组成的物质． (2)“场”也是物质，像电场、磁场、电磁场这种看不见的，不是由实物粒 子组成的，而是一种客观存在的特殊物质． 2．物质波的普遍性 任何物体，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．
光的 波动
性
干涉和 衍射
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
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
(3)波长长的光容易表现出波动性 观观念的波
(1)当光同物质发生作用时，这种
光的 粒子
性
光电 效应、 康普顿
效应
作用是“一份一份”进行的，表现 (1)粒子的含义是“不连
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[合作探讨] 探讨 1：物质波的概念是如何提出的？ 【提示】 德布罗意认为光学研究中忽视了粒子性，而实物粒子中则忽视 了其波动性，因此，德布罗意提出了实物粒子的波动性． 探讨 2：宏观物体的运动也具有波动性吗？ 【提示】 不管是微观粒子还是宏观运动的物体，都具有波动性，但宏观 运动物体的波动性很不明显．
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【解析】 光的波粒二象性指光有时候表现出的粒子性较明显，有时候表 现出的波动性较明显，E 正确；大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的 行为往往表现出粒子性，A 正确；光在传播时波动性显著，光与物质相互作用时 粒子性显著，B 错误 C 正确；频率高的光粒子性显著，频率低的光波动性显著．D 错误．
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【学习力-学习方法】
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路
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小案例—哪个是你
忙忙叨叨，起早贪黑，
上课认真，笔记认真， 就是成绩不咋地……
小A
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师，
笔记有时让人看不懂，
但一考试就挺好…… 小B
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1. 什么是学习力
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3．求解物质波波长的方法 (1)根据已知条件，写出宏观物体或微观粒子动量的表达式 p＝mv. (2)根据波长公式 λ＝hp求解． (3)注意区分光子和微观粒子的能量和动量的不同表达式．如光子的能量：ε ＝hν，动量 p＝hλ；微观粒子的动能：Ek＝12mv2，动量 p＝mv.
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解决问题）
学习知识的能力 （学习新知识
速度、质量等）
长久坚持的能力 （自律性等）
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什么是学习力-常见错误学习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
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什么是学习力-高效学习必备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
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高效学习模型
高效学习模型-学习的完整过程
目 录/contents
2. 高效学习模型 3. 超级记忆法
4. 费曼学习法
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什么是学习力
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什么是学习力-你遇到这些问题了吗
总是 比别人 学得慢
一看就懂 一 做就错
看得懂，但不 会做
总是 比别人学得差 不会举一反三
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什么是学习力-含义
管理知识的能力 （利用现有知识
束衍射实验，得到了_电__子___的衍射图样，如图 17-3-1
所示，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＝hε和 λ＝hp电子束穿过铝箔后的衍射图样
关系同样正确．
图 17-3-1
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
[先填空] 1.
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2．光子的能量和动量
(1)能量：ε＝__h_ν_. h
(2)动量：p＝_λ__.
3．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 ν 是描 h
述物质的__波__动__性的典型物理量．因此 ε＝_h_ν_和 p＝__λ_揭示了光的粒子性和波
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联立以上各式解得：λ1＝mh1v，λ2＝mh2v 将 m1＝1.67×10－27 kg，v＝1×103 m/s，h＝6.63×10－34 J·s，m2＝1.0×10－2 kg 代入上面两式可解得 λ1＝4.0×10－10 m，λ2＝6.63×10－35 m. 【答案】 4.0×10－10 m 6.63×10－35 m
方向
资料
筛选
认知
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高效学习模型-学习的完整过程
消化
固化
模式
拓展
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小思考
TIP1：听懂看到≈认知获取； TIP2：什么叫认知获取：知道一些概念、过程、信息、现象、方法，知道它们
大概可以用来解决什么问题，而这些东西过去你都不知道；
TIP3：认知获取是学习的开始，而不是结束。
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3．下列说法中正确的是 ( ) A．物质波属于机械波 B．物质波与机械波有本质区别 C．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性 D．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、 太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波 E．宏观物体运动时，虽看不到它的衍射或干涉现象，但宏观物体运动时仍 具有波动性
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宏观物体波动性的三点提醒 1．一切运动着的物体都具有波动性，宏观物体观察不到其 波动性，但并不否定其波动性． 2．要注意大量光子、个别光子、宏观物体、微观粒子等相 关概念的区别． 3．在宏观世界中，波与粒子是对立的概念；在微观世界中， 波与粒子可以统一．
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学业分层测评（七） 点击图标进入…
知
识
点
一
学
业
3 粒子的波动性
分 层
测
评
知 识 点 二
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学习目标
1.知道光的本性认识史． 2．知道光的波粒二象性，理 解其对应统一的关系．(重点) 3．会用光的波粒二象性分析 有关现象．(重点) 4．理解德布罗意波，会解释 相关现象．(重点、难点)
知识脉络
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光的波粒二象性
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【解析】 物质波是一切运动着的物体所具有的波，与机械波性质不同，A 错误 B 正确；宏观物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显，看不出来， C 错误 E 正确；德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大 到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波，D 正确．
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(2)物质波的波长、频率关系式
ε
h
ν＝__h_，λ＝_p__.
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．
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(2)实验验证 1927 年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子
【答案】 CDE
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2．关于光的波粒二象性的理解正确的是 ( ) A．大量光子的行为往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性 B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子 C．光在传播时波动性显著，而与物质相互作用时粒子性显著 D．高频光是粒子，低频光是波 E．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显 著
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[核心点击]
1．对光的认识的几种学说
学说 微粒说
名称
波动说
电磁说
光子说
波粒 二象性
代表 人物
牛顿
惠更斯 麦克斯韦
爱因 斯坦
公认
能在真空
光的直
中传播，是 光电效 光既有波动现
实验
光的干
线传播、
横波，光速 应，康普 象，又有粒子特
依据
涉、衍射
光的反射
等于电磁 顿效应 征
波速度
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后摄抑制：可以理解为因为接受了新的内容，而把前 面看过的忘记了
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超级记忆法-记忆规律
TIP1：我们可以选择记忆的黄金时段——睡前和醒后！ TIP2：可以在每天睡觉之前复习今天或之前学过的知识，由于不受后摄抑制的
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【解析】 光的波动性指大量光子在空间各点出现的可能性的大小可以用 波动规律来描述，不是惠更斯的波动说中宏观意义下的机械波，光的粒子性是 指光的能量是一份一份的，每一份是一个光子，不是牛顿微粒说中的经典微 粒．某现象说明光具有波动性，是指波动理论能解释这一现象．某现象说明光 具有粒子性，是指能用粒子说解释这个现象．要区分说法和物理史实与波粒二 象性之间的关系．C、D、E 正确，A、B 错误．
为啥总是听懂了， 但不会做，做不好？
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高效学习模型-内外脑模型
2
内脑- 思考内化
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型
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超级记忆法
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超级记忆法-记忆规律
记忆前
选择记忆的黄金时段
前摄抑制：可以理解为先进入大脑的信息抑制了后进 入大脑的信息
罗意波的波长_很__小___，根本无法观察到它的波动性．
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[再判断] 1．一切宏观物体都伴随一种波，即物质波．( × ) 2．湖面上的水波就是物质波．( ×) 3．电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性．( √ )
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[后思考] 既然德布罗意提出了物质波的概念，为什么我们生活中却体会不到？ 【提示】 平时所见的宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多，运动的 动量很大，由 λ＝hp可知，它们对应的物质波波长很小，因此，无法观察到它们 的波动性．