第十七章 波粒二象性 复习教案讲课教案
(完整版)光的波粒二象性教案
光的波粒二象性教案示例一、教学目标1．知识目标（1）了解微粒说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题．（2）了解波动说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题．（3）了解事物的连续性与分立性是相对的，了解光既有波动性，又有粒子性．（4）了解光是一种概率波．2．能力目标培养学生对问题的分析和解决能力，初步建立光与实物粒子的波粒二象性以及用概率描述粒子运动的观念．3．情感目标理解人类对光的本性的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程．根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新的学说．人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识光的本性的．二、重点、难点分析1、这一章的内容，贯穿一条主线——人类对光的本性的认识的发展过程．结合各节内容，适当穿插物理学史材料是必要的．这种做法不但可使课堂教学主动活泼，内容丰富，还可以对学生进行唯物辩证思想教育．本节就课本内容，十分简单，学生学起来十分枯燥．课本所提到的内容，都是结论性的，加入一些史料不仅可能而且必要．2、本节中学生初步接触量子化、二象性、概率波等概念，由于没有直接的生活经验，所以在教学中要重点让学生体会这些概念．三、主要教学过程光学现象是与人类的生产和日常生活密切相关的．人类在对光学现象、规律的研究的同时，也开始了对光本性的探究．到了17世纪，人类对光的本性的认识逐渐形成了两种学说．（一）光的微粒说一般，人们都认为牛顿是微粒说的代表，牛顿于1675年曾提出：“光是一群难以想象的细微而迅速运动的大小不同的粒子”，这些粒子被发光体“一个接一个地发射出来”．用这样的观点，解释光的直进性、影的形成等现象是十分方便的．在解释光的反射和折射现象时，同样十分简便．当光射到两种介质的界面时，要发生反射和折射．在解释反射现象时，只要假设光的微粒在与介质作用时，其相互作用，使微粒的速度的竖直分量方向变化，但大小不变；水平分量的大小和方向均不发生变化（因为在这一方向上没有相互作用），就可以准确地得出光在反射时，反射角等于入射角这一与实验事实吻合的结论．说到折射，笛卡儿曾用类似的假设，成功地得出了入射角正弦与折射角正弦之比为一常数的结论．但当光从光疏介质射向光密介质时，发生的是近法线折射，即入射角大，折射角小．这时，必须假设光在光密介质的传播速度较光在光疏介质中的传播速度大才行．一束光入射到两种介质界面时，既有反射，又有折射．何种情况发生反射，何种情况下又发生折射呢？微粒说在解释这一点时遇到了很大的困难．为此，牛顿提出了著名的“猝发理论”．他提出：“每一条光线在通过任何折射面时，便处于某种为时短暂的过渡性结构和状态之中．在光线的前进过程中，这种状态每隔相等的间隔（等时或等距）内就复发一次，并使光线在它每一次复发时，容易透过下一个折射面，而在它（相继）两次复发之间容易被这个面所反射”，“我将把任何一条光线返回到倾向于反射（的状态）称它为‘容易反射的猝发’，而把它返回到倾向于透射（的状态）称它为‘容易透射的猝发’，并且把每一次返回和下一次返回之间所经过的距离称它为‘猝发的间隔’”．如果说“猝发理论”还能解释反射和折射的话，那么，以微粒说解释两束光相遇后，为何仍能沿原方向传播这一常见的现象，微粒说则完全无能为力了．（二）光的波动说关于光的本性，当时还存在另一种观点，即光的波动说．认为光是某种振动，以波的形式向四周围传播．其代表人物是荷兰物理学家惠更斯．他认为，光是由发光体的微小粒子的振动在弥漫于一切地方的“以太”介质中传播过程，而不是像微粒说所设想的像子弹和箭那样的运动．他指出：“假如注意到光线向各个方向以极高的速度传播，以及光线从不同的地点甚至是完全相反的地方发出时，光射线在传播中一条光线穿过另一条光线而相互毫不影响，就能完全明白这一点：当我们看到发光的物体时，决不可能是由于从它所发生的物质，像穿过空气的子弹和箭一样，通过物质迁移所引起的”．他把光比作在水面上投入石块时产生的同心圆状波纹．发光体中的每一个微粒把振动，通过“以太”这种介质向周围传播，发出一组组同心的球面波．波面上的每一点，又可以此点为中心，再向外传播子波．当然，这样的观点解释同时发生反射和折射，比微粒说的“猝发理论”方便得多，以水波为例，水波在传播时，反射与折射可以同时发生．一列水波在与另一列水波相遇时，可以毫无影响的相互通过．惠更斯用波动说还解释了光的反射和折射．但他在解释光自光疏介质射向光密介质的近法线折射时，需假设光在光密介质中的传播速度较小．现代光速的测定表明，波动说在解释折射时依据的假设是正确的：光在光密介质中传播时光速较小．但在17世纪时，光速的测量尚在起步阶段，谁是谁非，没有定论．当然，光的波动说在解释光的直进性和何以能在传播时，会在不透明物体后留下清晰的影子等问题也遇到困难．可见，光的微粒说和波动说在解释光学现象时，都各有成功的一面，但都不能完满地解释当时所了解的各种光学现象．在其后的100多年中，主要由于牛顿的崇高地位及声望，因而微粒说一直占主导地位，波动说发展很缓慢．人类对光本性的认识，还期待新的现象的发现．直到19世纪初，人们发现了光的干涉现象，进一步研究了光的衍射现象．干涉和衍射是波动的重要特征，从而光的波动说得到迅速发展．人类对光的本性的认识达到一个新的阶段．（三）牛顿理论中的波动性思想作为一代物理学大师的牛顿，是提倡了微粒说，但他却并不排斥波动说．他根据他所做过的大量实验和缜密的思考，提出了不少卓越的、富有启发性的思想．在关于颜色的见解上，他提出“不同种类的光线，是否引起不同大小的振动，并按其大小而激起不同的颜色感觉，正像空气的振动按其大小而激起不同的声音感觉一样？而且是否特别是那些最易折射的光线激起最短的振动以造成深紫色的感觉，最不易折射的光线激起最长的振动，以造成深红色的感觉，而介于两者之间的各种光线激起各种中间大小的振动而造成中间颜色的感觉？”他同时还提出：“扔一块石头到平静的水面中，由此激起的水波将在石头落水的地方持续一段时间，并从这里以同心圆的形式在水面上向远处传播．空气用力撞击所激起的振动和颤动也将持续少许时间，并从撞击处以同心球的形式传播到远方，与此相似，当光线射到任何透明体的表面并在那里折射或反射时，是不是因此就要在反射或折射介质中入射点的地方，激起振动和颤动的波，而且这种振动总能在那里发生并从那里传播出去．”在解释光现象中，牛顿还多次提出了周期性的概念．而具有周期性，也是波动的一个重要特征．提出波动说的惠更斯却否认振动或波动的周期性．因此，对牛顿来说，在他的微粒说理论中包含有波动说的合理因素．究竟谁是谁非，牛顿认为“我只是对尚待发现的光和它对自然结构的那些效果开始作了一些分析，对它作了几点提示，而把这些提示留待那些好奇的人们进一步去用实验和观察来加以证明和改进．”牛顿的严谨，兼收并蓄的科学态度是值得我们学习的，恐怕这也是他成为物理学大师的原因之一．（四）理解光的波粒二象性1、动画（参考媒体资料中的动画“光的波粒二象性”）：当我们用很弱的光做双缝干涉实验时，将感光胶片放在屏的位置上，会看到什么样的照片呢？为什么会有这种现象？分析图片：结论：1、左侧图片清晰的显示了光的粒子性．2、光子落在某些条形区域内的可能性较大（对于波的干涉即为干涉加强区），说明光子在空间各点出现的可能性的大小可以用波动规律进行解释．得出：光波是一种概率波，概率表征某一事物出现的可能性．2、让学生回忆在研究分子热运动时做过的伽尔顿板实验：教师总结：伽尔顿板实验中，单个小球下落的位置是不确定的,但是它落在中间狭槽的可能性要大一些，即小球落在中间的概率较大．3、思考与讨论：（书中的思考）根据你的理解，说明概率的意义，举出几个日常生活中的或科学中的事例，说明哪些事件是个别出现时看不出什么规律，而大量出现时则显示出一定的规律性．教师总结：生活中，涉及概率统计的事件很多，例如：在研究分子热运动时，研究单个分子的运动是毫无意义的，需要研究的是大量分子整体表现出来的规律，这叫做统计规律．4、让我们换一个角度思考——仍然考虑双缝干涉实验当光源和感光胶片之间不可能同时有两个和多个光子时，长时间曝光得到的照片仍然和光源很强、曝光时间较短时一样，则光的波动性不是光子之间的相互作用引起的．结论：波动性是光子本身的一种属性（五）方法总结光既表现出波动性，又表现出粒子性，由于微观世界的某些属性与宏观世界不同，而我们的经验仅局限于宏观物体的运动．在生活中找不到一个既具有粒子性、又具有波动性的物理模型帮助我们研究光子的规律．随着人类认识的范围不断扩大，不可能直接感知的事物出现在我们的眼前，需要我们建立新的模型，提出新的理论来进行研究，对于一种模型，只要能与实验结果一致，它就能在一定范围内表示所研究对象的规律．四、例题分析（参考备课资料中的典型例题）五、教学说明人类对自然的探索精神，是激励学生学习的动力．自本节起，其后的物理各章节中，包含了大量的物理学史内容．充分利用这些宝贵资料，恰当结合教材内容，既能充分激发学生学习兴趣，又可以自然地对学生进行辩证唯物主义思想教育，以利于对学生的科学素质和创造性精神的培养．典型例题例1光的_________和___________现象说明光具有波动性，__________现象说明光具有粒子性．我们无法只用其中一种观点说明光的一切行为，因而认为光具有__________性．答案：干涉，衍射，光电效应，波粒二象例2根据光与水波的类比，试解释在浅海滩边，不论海中波浪向什么方向传播，当到达岸边时为什么总是沿着大约垂直于岸的方向传来？提示：波在浅水中传播时，水越浅，波速越小．分析：因为光从光疏介质向光密介质传播时，光的传播速度减小，折射角小于入射角，折射线向法线靠拢．如果光在折射率逐渐递增的连续介质中传播，可以设想把连续介质分成许多薄层，光从折射率较小的薄层逐渐进入折射率较大的薄层时，折射线会越来越向法线靠拢，最终趋向于接近法线的方向．从深处向海滩边传播的水波，波速也逐渐减小，根据与光的类比，仿佛进入折射率逐渐增大的介质，所以它的传播方向跟垂直海岸的方向线之间的夹角也逐渐减小，最终必将沿着大约垂直海岸的方向传来，并且，这个结果与海浪向什么方向传播无关．水波与光波的类比可用图表示．讨论：惠更斯通过光波与水波等类比提出光的波动说时，由于当时还无法深刻认识到光的本性，从类比得一个错误的结论，认为光跟声波一样是纵波．这样，也就无法用波动说解释横波所特有的偏振等光现象．因此，在当年关于光的本性的论战中显得被动，再加上牛顿在科学界的崇高威望，很长一段时期中微粒说处于主导地位．例3光既具有波动性，又具有粒子性。
波粒二象性(教案)
波粒二象性波粒二象性⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧光的波粒二象性⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧光的粒子性⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧光电效应⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧现象：光现象――→转化电现象本质：电子――→吸收光子光电子规律⎩⎪⎨⎪⎧①极限频率②遏止电压③光电流强度结论⎩⎪⎨⎪⎧①光具有粒子性——光子②光具有波粒二象性能量量子假说光子说：光子能量ε＝hν光电效应方程：hν＝12m v 2max ＋W 0康普顿效应⎩⎪⎨⎪⎧光子的动量：p ＝h λ理论解释光的波动性⎩⎪⎨⎪⎧光的双缝干涉光波是概率波粒子的波粒二象性⎩⎪⎨⎪⎧德布罗意假说⎩⎪⎨⎪⎧内容：λ＝h p 实验验证：电子衍射物质波是概率波电子云不确定性关系：Δx Δp ≥h 4π 【知识点一】光电效应的规律和爱因斯坦光电效应方程1．光电效应的规律(1)极限频率ν0是能使金属发生光电效应的最低频率，这也是判断能否发生光电效应的依据。
若ν≤ν0，无论多强的光照射时，都不能发生光电效应。
(2)最大初动能E k ，与入射光的频率和金属的逸出功有关，与光强无关。
(3)饱和光电流与光的强度有关，光强正比于单位时间内照射到金属表面单位面积上的光子数。
2．光电子的最大初动能光电子的最大初动能跟入射光的能量hν、金属逸出功W 0的关系为光电效应方程，表达式为12m v 2max＝hν0－W 0，反映了光电效应现象中的能量转化和守恒定律。
【知识点二】光的波粒二象性、物质波(1)光的干涉、衍射、偏振说明光具有波动性，光电效应现象、康普顿效应则证明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样的微观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一说明光的各种行为。
(2)在光的干涉现象中，若曝光时间不长，在底片上只出现一些不规则的点，这些点表示光子的运动跟宏观的质点不同。
但曝光时间足够长时，底片上出现了有规律的干涉条纹。
可见，光的波动性是大量光子表现出来的现象。
(3)在干涉条纹中，光强大的地方，光子到达的机会多，或者说光子出现的概率大。
第十七章波粒二象性全章教学案
第十七章波粒二象性全章教学案一、引言波粒二象性是描述微观粒子性质的基本原理之一。
通过学习波粒二象性的概念和相关实验，可以帮助学生形成对微观世界的完整认识。
本教学案将围绕波粒二象性展开，通过理论探讨和实验操作，帮助学生深入理解波粒二象性的概念和实质。
二、教学目标1.了解波粒二象性的概念和实质；2.掌握波动性和粒子性的基本特征；3.掌握双缝干涉和单缝衍射实验的原理和操作；4.能够分析和解释波动性和粒子性的实验现象。
三、教学内容1. 波粒二象性的概念和实质•波动性：通过实验发现微观粒子也表现出波动性，具有干涉和衍射的特征；•粒子性：微观粒子在测量时表现出局域性，具有位置和动量的确定性。
2. 波动性的实验2.1 双缝干涉实验•实验装置：使用光源、双缝纱片、屏幕等构建实验台；•实验操作：调整光源和缝间距离，观察干涉条纹的出现和变化；•实验结果：观察到明暗相间的干涉条纹，证明了微观粒子具有波动性。
2.2 单缝衍射实验•实验装置：使用光源、单缝纱片、屏幕等构建实验台；•实验操作：调整光源和缝宽，观察衍射图样的出现和变化；•实验结果：观察到衍射图样，证明了微观粒子具有波动性。
3. 粒子性的实验3.1 光电效应实验•实验装置：使用光源、光电管、电压源等构建实验台；•实验操作：调整光源强度和电压，观察光电流的变化；•实验结果：光电流的变化与光源强度成正比，证明了微观粒子具有粒子性。
3.2 康普顿散射实验•实验装置：使用射线源、散射器、探测器等构建实验台；•实验操作：调整射线源和散射角度，观察散射光的能量变化；•实验结果：散射光的能量变化与散射角度成正比，证明了微观粒子具有粒子性。
四、教学方法1.理论讲授：通过教师讲解，介绍波粒二象性的概念、实质和相关实验；2.实验操作：学生进行双缝干涉和单缝衍射实验，以及光电效应和康普顿散射实验；3.讨论交流：经验操作后，学生与教师进行讨论，分析实验现象，归纳。
五、教学评价1.实验报告：学生撰写实验报告，介绍实验目的、操作步骤和结果分析；2.口头评价：教师针对学生实验操作和理论掌握情况进行口头评价；3.同学互评：学生进行同学互评，评价对方的实验报告和理论掌握情况。
《物粒子的波粒二象性》高三物理教案
《物粒子的波粒二象性》高三物理教案一、教学目标1.理解物粒子的波粒二象性概念。
2.掌握物质波的基本特征及波长与动量的关系。
3.能够运用波粒二象性解释微观粒子的运动规律。
二、教学重点与难点1.教学重点：物粒子的波粒二象性概念，物质波的基本特征及波长与动量的关系。
2.教学难点：物粒子的波粒二象性的理解，微观粒子的运动规律的运用。
三、教学过程第一部分：导入（5分钟）1.引导学生回顾光子的波粒二象性，提问：光子既有波动性又有粒子性，那么物质粒子是否也具有波粒二象性呢？第二部分：物粒子的波粒二象性（15分钟）1.讲解物粒子的波粒二象性概念，强调物质粒子在不同条件下表现出的波动性和粒子性。
2.举例说明物粒子的波粒二象性，如电子的衍射和干涉现象。
3.分析物粒子的波粒二象性与光子的波粒二象性的联系与区别。
第三部分：物质波的基本特征及波长与动量的关系（15分钟）1.介绍物质波的基本特征，如波长、频率等。
2.讲解德布罗意波长公式，引导学生推导物质波的波长与动量的关系。
3.分析物质波波长与动量关系的物理意义，强调物质波波长与粒子动能的关系。
第四部分：物粒子的波粒二象性在微观粒子运动中的应用（10分钟）1.举例说明物粒子的波粒二象性在解释微观粒子运动规律中的应用，如电子显微镜、量子力学等。
2.分析物粒子的波粒二象性在科学研究中的重要性。
第五部分：课堂小结与作业布置（5分钟）2.布置作业：查阅相关资料，了解物粒子的波粒二象性在科学技术领域的应用。
四、教学反思1.通过本节课的教学，学生对物粒子的波粒二象性有了更深入的理解。
2.学生能够运用波粒二象性解释微观粒子的运动规律，提高了分析问题的能力。
3.教学过程中，注意引导学生思考，激发学生的学习兴趣，提高课堂氛围。
4.作业布置有助于巩固所学知识，培养学生的自主学习能力。
五、教学拓展1.介绍物粒子的波粒二象性在量子力学中的应用，如薛定谔方程、海森堡不确定性原理等。
2.分析物粒子的波粒二象性在生物学、化学等领域的应用，如量子生物学、量子化学等。
量子世界中的波粒二象性教案
量子世界中的波粒二象性教案一、教学目标1.了解量子力学中的波粒二象性理论及其实验现象；2.掌握波函数的基本概念，熟悉薛定谔方程的基本形式；3.理解量子态和测量原理，掌握量子态叠加、测量的统计解释；4.掌握了解量子比特，掌握量子逻辑门实现。
二、教学重点和难点1.波粒二象性理论的概念和实验现象；2.波函数和薛定谔方程的基本概念；3.量子态和测量原理的理解；4.量子比特和量子逻辑门实现的掌握。
三、教学内容1.波粒二象性理论及实验现象由于光和电子都具有粒子和波动性，因此产生了量子力学中的波粒二象性理论。
实验上测量可以在波动性展现出来的地方也可以在粒子性展现出来的地方进行测量，而且一个粒子即便是不透明的，也会对波动会产生干涉或衍射现象。
例如，双缝干涉实验（Young双缝实验）就是通过一个隔板，将一束光通过两个狭缝后，在屏幕上观察它的干涉图案。
实验的结果表明，光具有干涉的特性，这就表明了光有波动性。
类似的电子干涉实验也表明了电子也有波动性，而通过对电子进行单个粒子的观察，又可以得到电子的粒子性。
2.波函数和薛定谔方程在量子力学中，波函数用来描述量子粒子的运动状态。
波函数是随时间和空间而变化的复数函数，它可以解释实验中观察到的现象，如多普勒效应和角动量量子化。
薛定谔方程是用来描述波函数的演化和变化的方程，它可以用来解释电子的光谱线和化学键。
其中的薛定谔方程为：iℏ(∂ψ/∂t)=Hψ其中，i是一个虚数单位，ℏ为普朗克常量除以2π，H是哈密顿算子，ψ是波函数。
哈密顿算子是描述一个量子系统能量的算子，它是由位置算子和动量算子组成的。
3.量子态和测量原理量子态是一个量子体系的所有状态的集合。
具有类似于波粒二象性的想法，量子态也可以被理解为波函数的叠加。
测量原理（量子力学中的不确定性原理）指的是在同一时间内测量两个物理量的精确值是不可能的，因为这两个物理量之间的测量有不确定性。
例如，在量子比特的测量中，夹杂在粒子量子态中的位相信息是无法直接被测量的，只能通过测量概率分布的方式进行统计求解。
第十七章 波粒二象性全章教学案
选修3－5 第十七章教学案(1)课题: 17.1 能量量子化主备人：教学目标：1、了解黑体和黑体辐射的实验规律。
2、体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
教学内容：一．黑体与黑体辐射1．热辐射：周围的一切物体都在辐射，这种辐射与物体的有关，所以叫做热辐射。
特性：2．绝对黑体（简称黑体）：某种物体能够吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是，简称。
一般材料的物体，辐射的电磁波除与有关，还与的种类及状况有关。
3．黑体辐射的实验规律黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关。
随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有。
另一方面，辐射强度的极大值向波长较的方向移动。
二．能量量子化1．普朗克能量量子化假说：(能量子概念)普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能时，只能辐射和吸收某个最小能量值的。
即：能的辐射或者吸收只能是。
这个不可再分的最小值ε叫做。
2．能量子公式：ε=hγ，其中γ是电磁波的频率，h称为常量。
h= 。
3．能量的量子化：在微观世界中能量是的，或者说微观粒子的能量是的，这种现象叫能量的量子化。
4．量子化假说的实验证实5．普朗克能量量子化假说的意义例题分析：1．对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是（）A．温度B．材料C．表面状况 D．质量2.光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400～700nm.400nm、700nm电磁辐射的能量子ε的值是多少？3. 根据课本中的黑体辐射规律图(图17.1-2)可知（）A．随温度升高，各波长的辐射强度都增加B．随温度降低，各波长的辐射强度都增加C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动随堂训练：1.以下宏观概念，哪些是“量子化”的？（）A．物体的长度 B．物体所受的重力C．物体的动能 D．人的个数3．某红光的波长为6.35 10-7m,求其能量子的值。
作业1学号姓名.1、关于热辐射，下列说法正确的是（）A.物体辐射红外线称为热辐射B.当物体温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强C.一切物体都在辐射电磁波D.借助电磁波传递能量的方式称为热辐射2、关于黑体辐射，下列说法正确的是（）A.非常黑的物体称为黑体B.黑色的物体只会吸收电磁波，不会向外辐射热量C.黑体对电磁波的吸收能力强，而反射和辐射电磁波的能力较弱D.黑体的温度升高时，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动3、下列说法正确的是（）A.辐射是热传递的一种方式，物体温度越高，热辐射强度越大B.黑体的温度越高，辐射的电磁波波长越短，强度越大C.红色物体对红光反射能力较强D.辐射源的辐射强度与该物体的表面性质、材料、黑暗程度和温度有关4、下列有关普朗克的能量子假说的说法中，正确的是（）A.普朗克认为带电微粒辐射或吸收能量时，只能一份一份地辐射或吸收B.普朗克的能量子假说与黑体辐射的实验结果符合得非常好C.普朗克的能量子假说打破了电磁波能量只能连续传递的传统观念D.普朗克通过对黑体辐射的研究，深刻地认识到微观物质世界的量子化性质5、关于热辐射中能量子的能量，下列说法正确的是（）A. 能量子的能量跟它在真空中的波长成正比B. 能量子的能量跟它在真空中的波长成反比C. 能量子的能量跟物体的速度平方成正比D.以上说法都不正确6、试求Hz 6101⨯的无线电波和900nm 的紫外线的能量子的能量之比。
高中物理《第十七章波粒二象性第三节粒子的波动性》优质课教案、教学设计
第十七章波粒二象性第三节粒子的波动性学习目标1.知道光具有波粒二象性,感受微观粒子运动的复杂性。
2.知道物质波的概念。
3.知道微观粒子的波动性。
领会对称性、类比性的研究方法，感悟科学的探究精神。
4.通过对物质波的实验验证内容的学习，感受实验研究这一重要的研究方法。
重点难点1.知道光具有波粒二象性。
2.物质波的理解。
一．基础自学(一)光的波粒二象性1、光的本性：光既具有性，又具有性，即光具有。
2、光子的能量和动量：光子能量ε=，光子动量：p=h/λ,能量ε和动量p 是描述物质的性的重要物理量；波长λ和频率ν是描述物质的性的典型物理量。
因此ε=hν和p=h/λ揭示了光的性和性之间的密切关系。
(二)粒子的波动性：德布罗意假说：实物粒子也具有性，。
任何一个的物体，都有一种波与它相对应，这种波叫做波，也称为德布罗意波。
物质波的波长和频率：λ=，ν=(三)物质波的实验验证：1927 年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了的实验，得到了电子的，证实了电子的波动性。
二.合作探究【探究一】光的波粒二象性理解：1、光的波动性2、光的粒子性例1 能说明光具有波粒二象性的实验是( )A．光的干涉和衍射B．光的干涉和光电效应C．光的衍射和康普顿效应D．光电效应和康普顿效应【探究二】物质波的实验验证1、物质波2、理解例2 关于物质波，下列认识中错误的是( )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做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象三、限时训练1、对光的认识，以下说法中正确的是( ) 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,不具有粒子性,表现出粒子性时，就不具有波动性D．光的波粒二象性应理解为：在某种情境下光的波动性表现明显，在另外某种情境下，光的粒子性表现明显2、下列关于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，其波动性越明显；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3、关于物质波，下列说法中正确的是( )A．速度相等的电子和质子，电子的波长大B．动能相等的电子和质子，电子的波长小C．动量相等的电子和中子，中子的波长小D．甲电子速度是乙电子的3 倍，甲电子的波长也是乙电子的3 倍4、人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。
波粒二象性教案2
波粒二象性教案21、教学目标（1）了解波粒二象性的基本概念和实验观测现象。
（2）理解波粒二象性的量子本质和物理意义。
（3）熟悉波粒二象性模型和数学表达。
（4）掌握波粒二象性的理论和实验应用。
2、教学内容（1）波粒二象性概念和实验观测现象（2）波粒二象性的量子本质和物理意义（3）波粒二象性的模型和数学表达（4）波粒二象性的实验应用和理论解释3、教学重点（1）理解波粒二象性的量子本质和物理意义。
（2）掌握波粒二象性的模型和数学表达。
（3）了解波粒二象性的实验应用和理论解释。
4、教学方法（1）讲授法（2）案例教学法（3）合作学习法（4）互动式探究法5、教学过程（1）引入引导学生了解波粒二象性的概念和历史发展。
（2）概念讲解解释波粒二象性的概念及其基本特征。
（3）实验观测现象介绍实验观测现象，包括双缝干涉、单缝衍射、光电效应等实验。
（4）总结量子本质和物理意义通过实验现象对波粒二象性的量子本质和物理意义进行总结。
（5）模型和数学表达介绍波粒二象性的模型和数学表达方法。
（6）实验应用和理论解释介绍波粒二象性在实验应用和理论解释中的具体应用。
（7）案例教学通过光电效应、量子纠缠、原子自旋等案例进行深入学习和讨论。
（8）合作学习进行合作式探究学习，探究存在与否的神秘的波粒二象性背后的真相。
（9）课堂表现教师进行课堂表现评价，鼓励和表扬教学优秀学生，并加强对其他学生的指导。
6、教学评估使用期中和期末考试、课堂练习、小组讨论和作业等方式进行考核和教学评估。
7、教学资源PPT、多媒体设备、实验设备、教学视频和案例等。
8、教学总结（1）波粒二象性是量子力学的基本原理，是现代物理学研究的重要课题之一。
（2）掌握波粒二象性的理论和实验应用，对于深入理解量子力学及其应用具有重要意义。
（3）在教学实践中，结合案例教学、合作式学习等多种教学方法，可以提高学生的主动性和创造性，促进知识的深入理解和应用。
高中物理 第17章 波粒二象性 章末复习方案课件5高二选修35物理课件
考法三 光电效应 曲线 (ɡuānɡ diàn xiào yìng)
1．Ekν曲线．如图甲所示的是光电子最大初动能Ek随 入射光频率(pínl νǜ) 的变化曲线．这里，横轴上的截距是金属的截
止频率或极限频率；纵轴上的截距，是金属的逸出功的负值； 斜率为普朗克常量．
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【变式1】 激光器是一个特殊的光源，它发出的光便 是激光，红宝石激光器发射(fāshè)的激光是不连续的一道一道 的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一红宝石激光 器，发射(fāshè)功率为1.0×1010 W，所发射的每个光脉冲持续 的时间Δt为1.0×10－11 s，波长为793.4 nm.问每个光脉冲的长 度l是多少？其中含有的光子数n是多少？(普朗克常量h＝ 6.63×10－34 J·s，光速c＝3×108 m/s)
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吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这 已被实验证实．光电效应实验装置示意图如图所示．用频率 为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样频
率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若 加上反向电压(diànyā)U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源 负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大 U，光电流会逐渐减小；
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解析 由题意可知一个电子吸收多个光子仍然遵守
光电效应方程，设电子吸收了n个光子，则逸出的光电
子的最大初动能为Ek＝nhν－W0(n＝2,3,4，…)，逸出的
光电子在遏止电压下运动时应有Ek＝eU，由以上两式联
立得U＝
高三物理-光的波粒二象性教案
高三物理-光的波粒二象性教案一、教学目标1. 了解光的波粒二象性；2. 掌握德布罗意假设及其实验结果；3. 掌握双缝干涉实验及其结果；4. 深入理解光的实体和能量本质；5. 能够运用波粒二象性解决物理题。
二、教学内容与方法1. 光的波粒二象性：讲解法2. 双缝干涉实验：实验演示法3. 德布罗意假设及其实验结果：实验演示法4. 光的实体与能量本质：板书法5. 运用波粒二象性解决问题：讲解与练习的结合三、教学流程1. 光的波粒二象性首先，介绍“波粒二象性”的概念，即说光既有波动性，也有粒子性。
接着，讲解光的粒子性。
这里可以讲解光子、光的能量量子化等知识点。
2. 双缝干涉实验讲解双缝干涉实验的原理和操作步骤，让学生能够理解和感受到光的波动性和干涉现象。
同时演示这个实验，让学生直接观察到干涉条纹的形成。
3. 德布罗意假设及其实验结果讲解德布罗意假设及实验结果，让学生理解光的粒子性和波动性共存的事实，并了解中子、电子等粒子同样具有波粒二象性。
4. 光的实体与能量本质在讲解光的粒子性和波动性时，也可以引出物质的波粒二象性。
同时，讲解光的实体本质和能量本质，帮助学生更加深入地理解光的本质。
5. 运用波粒二象性解决问题在讲解完以上知识点后，进行练习和交流，帮助学生巩固和运用所掌握的知识，同时也可以引出一些相关的物理问题进行探讨。
四、教学反思在教学中，需要让学生知道光既有波动性，也有粒子性，而不是只强调其中一方。
另外，在讲解德布罗意假设实验结果时，需要注意语言上的简单表述，让学生能够收到更好的理解效果。
同时在教学过程中，通过实验演示、板书和练习的方式，让学生加深认识和理解，实现知识点的扎实掌握。
高中物理《光的波粒二象性》教案
高中物理《光的波粒二象性》教案一、教学目标1.知识与技能：o理解光的波粒二象性的概念，知道光既有波动性又有粒子性。
o掌握光的干涉和衍射现象，理解这些现象与光的波动性有关。
o掌握光电效应现象，理解光电效应与光的粒子性有关。
2.过程与方法：o通过实验和观察，让学生感受光的波粒二象性。
o引导学生通过逻辑推理和数学计算，深入理解和应用光的波粒二象性。
3.情感态度与价值观：o激发学生对光的波粒二象性的兴趣，培养学生的科学思维和探究精神。
o通过小组合作和讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。
二、教学重点与难点1.教学重点：光的波粒二象性的理解和应用。
2.教学难点：光的波粒二象性的综合理解和实验观察。
三、教学准备1.实验器材：双缝干涉实验装置、光电效应实验装置、激光器等。
2.多媒体课件：包含光的波粒二象性的定义、实验演示、应用案例、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o通过回顾光的波动性和粒子性，引出光的波粒二象性的主题。
o提问学生：“光既是波动又是粒子，这是否矛盾？如何理解光的波粒二象性？”激发学生的好奇心和探究欲望。
2.新课内容讲解o光的波粒二象性的概念：解释光的波粒二象性是指光既具有波动性又具有粒子性，这两种性质在不同的实验条件下表现出来。
o光的干涉和衍射现象：通过演示双缝干涉实验，让学生观察光的干涉现象，并解释这与光的波动性有关。
同时，介绍光的衍射现象，进一步说明光的波动性。
o光电效应现象：通过演示光电效应实验，让学生观察光电效应现象，并解释这与光的粒子性有关。
介绍爱因斯坦的光电效应方程，说明光的粒子性在光电效应中的应用。
3.实验探究o分组进行实验，让学生亲自操作双缝干涉实验和光电效应实验，观察并记录实验现象和数据。
o引导学生分析实验数据，讨论光的波粒二象性在实验中的表现，加深对光的波粒二象性的理解。
4.课堂练习与讨论o出示相关练习题，让学生运用光的波粒二象性解答有关问题，如解释光的干涉和衍射现象、计算光电效应方程等。
第十七章波粒二象性教案
第十七章波粒二象性17. 1能量量子化：物理学的新纪元一、教学目标：（一）知识与技能1•了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射2•了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3•了解能量子的概念（二）过程与方法了解微观世界中的量子化现象。
比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。
体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
（三）情感、态度与价值观领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学重点：能量子的概念教学难点：黑体辐射的实验规律教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备课时安排：1课时教学过程（一）引入新课教师：介绍能量量子化发现的背景：（多媒体投影，见课件。
）19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。
在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程。
另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。
当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。
他们认为物理学已经发展到头了。
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----”这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而，事隔不到一年（1900年底），就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着（1905年）从第二朵乌云中降生了相对论。
第十七章波粒二象性复习教案
第十七章波粒二象性复习教课设计能量量子化知识与技术（1）认识什么是热辐射及热辐射的特征，认识黑体与黑体辐射。
（2）认识黑体辐射的实验规律，认识黑体热辐射的强度与波长的关系。
（3）认识能量子的看法。
教课要点：能量子的看法教课难点：黑体辐射的实验规律教课过程：1、黑体与黑体辐射（ 1）热辐射现象固体或液体，在任何温度下都在发射各样波长的电磁波，这类因为物体中的分子、原子遇到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
所辐射电磁波的特色与温度有关。
（ 2）黑体看法：能所有汲取各样波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。
2、黑体辐射的实验规律黑体热辐射的强度与波长的关系：跟着温度的高升，一方面，各样波长的辐射强度都有增添，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向挪动。
提出 1：如何解说黑体辐射的实验规律呢在新的理论出生以前，人们很自然地要依照热力学和电磁学规律来解说。
德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长散布的理论公式。
结果致使理论与实验规律不符，甚至得出了特别荒唐的结论，当时被称为“紫实验结果e0 (, T )外灾害”。
（瑞利 -- 金斯线，）1500K1700K1300K1100λ3、能量子：1900年，德国物理学家普朗克提出能量量子化假说：辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子能够发射和汲取辐射能。
可是这些谐振子只好处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子的能量其实不象经典物理学所同意的h可拥有随意值。
相应的能量是某一最小能量ε （称为能量子）的整数倍，即：ε，1ε， 2ε， 3ε， ... nε， n 为正整数，称为量子数。
关于频次为ν的谐振子最小能量为：这个最小能量值，就叫做能量子。
课件展现：普朗克的能量子假说和黑体辐射公式光的粒子性知识与技术（1）经过实验认识光电效应的实验规律。
（2）知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
（3）认识康普顿效应，认识光子的动量教课要点：光电效应的实验规律教课难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义教课过程：1、光电效应光电效应：在光 ( 包含不行见光 ) 的照耀下，从物体发射电子的现象。
高中物理第十七章波粒二象光的粒子性教案新人教选修
17.2 光的粒子性教学目标：1、知识与技能：1、通过实验了解光电效应的实验规律；2、知道爱因斯坦光电效应方程以及意义；3、了解康普顿效应，了解光子的动量；2、过程与方法：经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。
3、情感态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学重点难点：1、重点：光电效应的实验规律2、难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义教学难点突破方法：教学方法：相互讨论、研究教学过程：[自学导案]一、自主学习：认真阅读课本28-33，思考并回答下列问题。
（一）能量子：普朗克认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量ε的______倍，这个不可再分的最小能量值ε称为能量子。
能量子的表达式：ε=__________ （其中普朗克常量h=6.626 10-34J·S）（二）光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的从表面逸出的现象，叫光电效应，发射出来的电子被称为__________。
（1）光电效应的规律：①存在着________电流，入射光越___ _，____ _电流越大，即单位时间内发射的光电子数目越。
②存在着________电压Uc和________频率νc。
光电子的能量只与入射光的有关，与入射光的无关。
③入射光频率截止频率时，不发生光电效应。
（2）逸出功：使电子脱离某种金属所做功的__________值，称做这种金属的逸出功W0。
（3）光子说：在空间传播的光不是__________，而是一份一份的，每一份称为__________，光子的能量E=__________（4）光电效应方程：_______ ___________光电效应方程表明，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光强度________。
只有当h ν_____ W 0时，才有光电子逸出。
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第十七章 波粒二象性 复习教案17.1 能量量子化知识与技能（1）了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射。
（2）了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系。
（3）了解能量子的概念。
教学重点：能量子的概念教学难点：黑体辐射的实验规律 教学过程：1、黑体与黑体辐射 （1）热辐射现象 固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
所辐射电磁波的特征与温度有关。
（2）黑体概念：能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。
2、黑体辐射的实验规律黑体热辐射的强度与波长的关系：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
提出1：怎样解释黑体辐射的实验规律呢？ 在新的理论诞生之前，人们很自然地要依据热力学和电磁学规律来解释。
德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。
结果导致理论与实验规律不符，甚至得出了非常荒谬的结论，当时被称为“紫外灾难”。
（瑞利--金斯线，）3、能量子：1900年，德国物理学家普朗克提出能量量子化假说：辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。
但是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可具有任意值。
相应的能量是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε， 1ε，2ε，3ε，... n ε，n 为正整数，称为量子数。
对于频率为ν的谐振子最小能量为：0 1 2 3 4 6(μe 实验结果这个最小能量值，就叫做能量子。
课件展示：普朗克的能量子假说和黑体辐射公式17.2 光的粒子性知识与技能（1）通过实验了解光电效应的实验规律。
（2）知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
（3）了解康普顿效应，了解光子的动量 教学重点：光电效应的实验规律教学难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义 教学过程： 1、光电效应光电效应：在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射电子的现象。
发射出来的电子叫做光电子。
2、光电效应的实验规律 （1）光电效应实验光线经石英窗照在阴极上，便有电子逸出----光电子。
光电子在电场作用下形成光电流。
遏止电压：将换向开关反接，电场反向，则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。
当 K 、A 间加反向电压，光电子克服电场力作功，当电压达到某一值 Uc 时，光电流恰为0。
Uc 称遏止电压。
根据动能定理，有： （2）光电效应实验规律① 光电流与光强的关系：饱和光电流强度与入射光强度成正比。
② 截止频率νc ----极限频率，对于每种金属材料，都相应的有一确定的截止频率νc ，当入射光频率ν>νc 时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率ν <νc 时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。
③ 光电效应是瞬时的。
从光开始照射到光电子逸出所需时间<10-9s 。
221c e v m c eU3、光电效应解释中的疑难经典理论无法解释光电效应的实验结果。
经典理论认为，按照经典电磁理论，入射光的光强越大，光波的电场强度的振幅也越大，作用在金属中电子上的力也就越大，光电子逸出的能量也应该越大。
也就是说，光电子的能量应该随着光强度的增加而增大，不应该与入射光的频率有关，更不应该有什么截止频率。
光电效应实验表明：饱和电流不仅与光强有关而且与频率有关，光电子初动能也与频率有关。
只要频率高于极限频率，即使光强很弱也有光电流；频率低于极限频率时，无论光强再大也没有光电流。
光电效应具有瞬时性。
而经典认为光能量分布在波面上，吸收能量要时间，即需能量的积累过程。
4、爱因斯坦的光量子假设 （1）内容光不仅在发射和吸收时以能量为h ν的微粒形式出现，而且在空间传播时也是如此。
也就是说，频率为ν 的光是由大量能量为 E =h ν的光子组成的粒子流，这些光子沿光的传播方向以光速 c 运动。
（2）爱因斯坦光电效应方程在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子逸出功W0，另一部分变为光电子逸出后的动能 Ek 。
由能量守恒可得出：W 0为电子逸出金属表面所需做的功，称为逸出功。
W k 为光电子的最大初动能。
（3）爱因斯坦对光电效应的解释①光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。
②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。
③从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系 ④从光电效应方程中，当初动能为零时，可得极限频率：hW c 0=ν 5、康普顿效应（1）光的散射：光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变，这种现象叫做光的散射。
（2）康普顿效应1923年康普顿在做 X 射线通过物质散射的实验时，发现散射线中除有与入射线波长相同的射线外，还有比入射线波长更长的射线，其波长的改变量与散射角有关，而与入射线波长和散射物质都无关。
（3）康普顿散射的实验装置与规律：W E h k +=ν按经典电磁理论：如果入射X 光是某种波长的电磁波，散射光的波长是不会改变的！散射中出现0λλ≠的现象，称为康普顿散射。
康普顿散射曲线的特点：① 除原波长0λ外出现了移向长波方向的新的散射波长λ ② 新波长λ随散射角的增大而增大。
波长的偏移为0λλλ-=∆波长的偏移只与散射角ϕ有关，而与散射物质种类及入射的X 射线的波长0λ无关，)cos 1(0ϕλλλλ-=-=∆c c λ = 0.0241Å=2.41×10-3nm （实验值）称为电子的Compton 波长只有当入射波长0λ与c λ可比拟时，康普顿效应才显著，因此要用X 射线才能观察到康普顿散射，用可见光观察不到康普顿散射。
（4）经典电磁理论在解释康普顿效应时遇到的困难 ①根据经典电磁波理论，当电磁波通过物质时，物质中带电粒子将作受迫振动，其频率等于入射光频率，所以它所发射的散射光频率应等于入射光频率。
②无法解释波长改变和散射角的关系。
（5）光子理论对康普顿效应的解释①若光子和外层电子相碰撞，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长。
②若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞，光子将与整个原子交换能量，由于光子质量远小于原子质量，根据碰撞理论， 碰撞前后光子能量几乎不变，波长不变。
③因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关，所以波长改变和散射角有关。
（6）康普顿散射实验的意义①有力地支持了爱因斯坦“光量子”假设；②首次在实验上证实了“光子具有动量”的假设；③证实了在微观世界的单个碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍然是成立的。
（7）光子的能量和动量说明：动量能量是描述粒子的，频率和波长则是用来描述波的展示演示文稿资料：康普顿康普顿的成功也不是一帆风顺的，在他早期的几篇论文中，一直认为散射光频率的改变是由于“混进来了某种荧光辐射”；在计算中起先只考虑能量守恒，后来才认识到还要用动量守恒。
康普顿于1927年获诺贝尔物理奖。
展示演示文稿资料：吴有训对研究康普顿效应的贡献1923年，吴有训参加了发现康普顿效应的研究工作.1925—1926年，吴有训用银的X 射线(0λ=5.62nm) 为入射线，以15种轻重不同的元素为散射物质，在同一散射角( ︒=120ϕ)测量各种波长的散射光强度，作了大量X 射线散射实验。
对证实康普顿效应作出了重要贡献。
点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真实感，增强了说服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。
2mc E =Θνh E =λννhc h c c h mc P ==•==∴22c h m ν=∴17.3粒子的波动性知识与技能（1）了解光既具有波动性，又具有粒子性； （2）知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性； （3）知道德布罗意波的波长和粒子动量关系。
教学重点：实物粒子和光子一样具有波粒二象性，德布罗意波长和粒子动量关系。
教学难点：实物粒子的波动性的理解。
教学过程：1、光的波粒二象性讲述光的波粒二象性，进行归纳整理。
（1）我们所学的大量事实说明：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。
光的分立性和连续性是相对的，是不同条件下的表现，光子的行为服从统计规律。
（2）光子在空间各点出现的概率遵从波动规律，物理学中把光波叫做概率波。
2、光子的能量与频率以及动量与波长的关系。
hv =ε λ/h p = λ/h p =＝c v hv //ελ=3、粒子的波动性（1）德布罗意波：实物粒子也具有波动性，这种波称之为物质波，也叫德布罗意波。
（2）物质波波长： ph=λ＝γp E mv h = 各物理量的意:λ为德布罗意波长，h 为普朗克常量，p 为粒子动量4、物质波的实验验证电子波动性的发现者——戴维森和小汤姆逊电子波动性的发现,使得德布罗意由于提出实物粒子具有波动性这一假设得以证实，并因此而获得1929年诺贝尔物理学奖，而戴维森和小汤姆逊由于发现了电子的波动性也同获1937年诺贝尔物理学奖。
电子衍射实验：1927年，两位美国物理学家使电子束投射到镍的晶体上，得到了电子束的衍射图案，从而证实了德布罗意的假设。
除了电子以外，后来还陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性。
17.4 概率波知识与技能（1）了解微粒说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题；（2）了解波动说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题；（3）了解事物的连续性与分立性是相对的，了解光既有波动性，又有粒子性；（4）了解光是一种概率波。
教学重点：人类对光的本性的认识的发展过程。
教学难点：对量子化、波粒二象性、概率波等概念的理解。
教学过程：1、光波是概率波（1）光强光的强度指单位时间内到达单位面积的光的能量，也就是明条纹处到达的光子多，暗条纹处到达的光子数少。
（2）概率波伽尔顿板实验实验一：用很弱的光做双缝干涉，暴光时间短，可看到胶片上出现一些无规则分布的点子。
实验二：暴光时间足够长，有大量光子通过狭缝，底片上出现了规则的干涉条纹。
实验一说明：光表现出粒子性，也看到光子的运动与宏观现象中质点的运动不同，没有一定的轨道。
单个光子通过双缝后的落点无法预测。
实验二说明：光的波动性是大量光子表现出来的现象，在干涉条纹中，那些光波强的地方是光子到达机会多的地方或是到达几率大的地方，光波弱的地方是光子到达机会少的地方。
光的波动性可看做是大量光子运动的规律。
思考：是否可以认为光子之间的相互作用使它表现出波动性？实验说明：如果狭缝只能让一个光子通过，得到的照片和上面相同，把一个缝挡住，光屏上不再出现干涉条纹，说明光的波动性不是光子之间相互作用引起的，是光子本身的一种属性。