高中粒子的波动性学案教案
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高中粒子的波动性学案
教案
Last revised by LE LE in 2021
粒子的波动性
编写人:吴霞审核人:孙俊
【知识要点】
1.光既具有_________,又具有____________,这种性质叫做粒波二象性。
对光的波粒二象性的理解:①大量光子表现出显着的___________,个别光子(少量光子)表现出显着的_______________。②光的波长越长,__________越显着;波长越短,_______________越显着。③光在传播过程中___________起主导作用,光在物体相互瓦特和时,_______________起主导作用。
描写粒子性的物理量(如能量E、动量p)和描写波动性的物理量(如波
长λ、频率v),可以用公式,h
E hvλ
p
联系起来,这也表明光的波动性、粒子性没有相互否定,而是统一的。
2.粒子的波动性
(1)物质波:一切运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与它相应,这种波叫做物质波,是由德布罗意提出的,又叫做德布罗意波。
(2)德布罗意公式:λ=________________或______________。
(3)实验验证:1927年,两位美国物理科学家使电子束投射到镍的晶体上,得到电子束的衍射图案,证实了德布罗意的猜想。
【典型例题】
例1.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,这种波叫做物质波B.X射线的衍射实验,证实了物质波的假设是正确的
C.电子的衍射实验,证实了物质波的假设是正确的
D.宏观物体尽管具有波动性,但它们不具有干涉、衍射等现象
例2.若某光谱波长为λ,则此光谱中光子的
A.频率为λ
e
B.能量为
hc
λ
C.动量为
h
λ
D.质量为
h
cλ
例3.有一种X射线,它的每个光子具有4×104eV的能量,此X射线的波长是多少一个电子具有多少能量时,其德布罗意波的波长与上述X射线的波长相等
例4.太阳光垂直射到地面上时,1 ㎡地面接受的太阳光的功率为,其中可见光部分约占45%。
假如认为可见光的波长约为μm,日地间距离R=×1011m。普朗克常量h=×10-34J·s,估算太阳每秒辐射出的可见光光子为多少
【课堂检测】
1.在历史上,最早证明了德布罗意波存在的实验是
A.弱光衍射实验B.电子束在晶体上的衍射实验C.弱光干涉实验D.以上都不正确
2.关于物质波以下说法正确的是
A.实物粒子具有粒子性,在任何条件下都不可能表现出波动性B.宏观物体不存在对应波的波长
C.电子在任何条件下都能表现出波动性
D.微观粒子在一定条件下能表现出波动性
3.对光的认识,下列说法中正确的是
A.个别光子的行为表现出粒子性,大量光子的行为表现出波动性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,就不再具有波动性了。
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得明显,在另外的某种场合,光的粒子性表现得明显
4.下列说法中正确的是
A.质量大的物体,其德布罗意波长小B.速度大的物体,其德布罗意波长小
C.动量大的物体,其德布罗意波长小D.动能大的物体,其德布罗意波长小
5.现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求,将
显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d
n
,其中1
n。已知普朗克常量h、
电子质量m和电子电荷量e,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为
A.
22
2
n h
med
B.
1
223
23
md h
n e
C.
22
2
2
d h
men
D.
22
2
2
n h
med
6.中子的质量m=×10-27kg,如果它以v=×103 m/s的速度运动,它的德布罗意波长为__________,这个波长与电磁波中__________波长相当。
7.质量为5t的汽车,当它以20 m/s的速度前进时,其德布罗意波的波长为_________.
8.以×107m/s速度运动的电子束的德布罗意波长为_______,以_________速度运动的质子束,其德布罗意波长与电子束的波长相同。第一课件网