4.4德布罗意波 4.5不确定性关系-高二物理(粤教版2019选择性必修第三册)

光的波粒二象性具体表现在：
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德布罗意波假 说
电子衍射
不确定性关系
1.与物质发生作用时,更多的表现出粒子性; 传播时,更多的表现出波动性
2.少量或个别光子容易显示出粒子性; 大量光子容易显示出波动性
3.频率较大时,易显示粒子性; 频率较小时,易显示波动性
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法国物理学家德布罗意首次提出了一个大胆的假设: 实物粒子和光一样具有波粒二象性. 这种与实物粒子相联系的波后来被称为德布罗意波（物质波）
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三、不确定性关系 1．在微观世界中，粒子的 位置 和 动量 存在不确定性，不能同时测
德布罗意波假 说
xΔp≥4hπ，式中 Δx 为 位置 的不确定范围，Δp 为 动量 的不确定范围，h 为普朗克常量。
3．此式表明，不能同时精确确定一个微观粒子的 位置 和 动量 。
h mv
6.63 10 34 9.110 31 4.0 106
m
1.810 10 m
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1925年，美国工程师戴维森在一次实验中发现了电子的衍射现象， 1927年，他宣布获得了电子束在晶体上的衍射图样。 同时，英国物理学家G.P.汤姆孙也独立发现了电子在晶体上的衍射现象。
德布罗意波假 说
电子衍射
不确定性关系
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德布罗意波假 说
电子衍射
不确定性关系
宏观物体能显示出波动性吗？质量为10g的子弹，速度为500m/s ，它对应的德布罗意波长是多少？有可能让这样一束子弹打在 靶上而出现干涉或衍射现象吗？
子弹的德布罗意波长： h h 1.33 10 34 m
p mv
子弹的德布罗意波长太小，无法找到与之波长相当尺寸的障碍 物，无法出现干涉或衍射现象。
德布罗意波假 说
电子衍射
不确定性关系
德布罗意假设实物粒子的波长与其动量之间的关系为：
入是德布罗意波的波长
h
p
h是普朗克常量
p是相应的实物粒子的动量
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德布罗意波假 说
电子衍射
不确定性关系
电子的质量为9.11031kg ，速度大小为 4.0106 m / s。 请计算电子对应的德布罗意波长。
h p
第四章 波粒二象性
第四节 德布罗意波 第五节 不确定性关系
粤教版（2019）高中物理选择性必修第三册
波的衍射：水波在遇到小障碍物或者小孔时，能绕过障碍物或 穿过小孔继续向前传播，这种现象叫作波的衍射。
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德布罗意波假 说
电子衍射
不确定性关系
光的衍射：用平行光照射狭缝，当缝很窄时，在屏上出现明暗 相间的条纹。
课堂练习
1.关于波粒二象性，下列说法正确的是（ B ）
A．康普顿效应表明光具有波动性 B．光电效应表明光具有粒子性 C．微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性 D．根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
课堂练习
2．(多选)关于物质波，下列认识正确的是(ACD)
A．只要是运动的物体，不论是宏观物体，还是微观粒子，都有相 应的波动性，这就是物质波 B．只有运动的微观粒子才有物质波，对于宏观物体，不论其是否 运动，都没有相对应的物质波 C．由于宏观物体的德布罗意波波长太小，所以难以观察到它们的 波动性 D．电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实 了德布罗意的假设是正确的