《粒子的波动性》教案3
粒子的波动性 教案 说课稿 教学设计
粒子的波动性教学目标1、知识与技能：了解光的波粒二象性；了解粒子的波动性．2、过程与方法：培养学生的观察、分析能力。
3、情感态度与价值观：培养学生严谨的科学态度，正确地获取知识的方法。
【重点难点】1、重点：粒子波动性的理解2、难点：对德布罗意波的实验验证教学过程：引入：德布罗意(de Broglie,1892-1987)光的本性1、有记者曾问英国物理学家、诺贝尔获奖者布拉格教授：光是波还是粒子？3、布拉格幽默地回答道：“星期一、三、五它是一个波，星期二、四、六它是一个粒子，星期天物理学家休息。
”2、如果你是布拉格教授，将如何机智地回答？那么光的本性到底是什么？例题：1、一束波长为0.2nm 的X射线在真空中传播(光在真空中传播速度c = 3.0×108m/s)a.该X射线光子具有多少能量？b.计算这束X 射线光子的动量。
c.为什么X 射线呈现极小的粒子性？2、一个电子被75V的电压加速后,（电子质量为9.11×10-31kg）a.该电子具有多少能量？具有多大的速度？b.它的动量多大？比较X射线光子和电子的动量大小? 从中我们能否用类比思想对电子的属性进行大胆的猜想？二、粒子的波粒二象性德布罗意，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。
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，用类比方法分析问题。
1924年，德布罗意考虑到普朗克量子和爱因斯坦光子理论的成功，在博士论文《关于量子理论的研究》中大胆地把光的波粒二象性推广实物粒子，如电子，质子等。
于是他提出实物粒子也具有波动性。
这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波。
爱因斯坦觉察到德布罗意物质波思想的重大意义，誉之为“揭开一幅大幕的一角”。
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ν和波长λ所描述的波动性。
c v例2、一个电子被75V 的电压加速后,（电子质量为9.11×10-31kg ） a.该电子具有多少能量？具有多大速度？b.它的动量多大？p=4.6×10-24kg·m/sc.求其具有的德布罗意波长。
高中粒子的波动性学案教案
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,hE hvλp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λeB．能量为hcλC．动量为hλD．质量为hcλ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%。
高中物理选修3-5教学设计2：17.3 粒子的波动性教案
3粒子的波动性一、教学目标1．知识与技能（1）知道光、实物粒子具有波粒二象性；（2）知道德布罗意假说的内容，公式表达；（3）了解物质波的验证过程。
2．过程与方法（1）沿着物理学家的研究过程展开教学，尽量再现物理学家的思想和研究方法。
（2）通过“小练习”对比，进而理解宏观物体的波动性不明显，并找到验证物质波的方法3．情感态度与价值观（1）感受人类对光认识的美好、曲折过程，欣赏物理学的对称美，体会蕴含的哲学思想。
（2）从科学家的工作中感悟科学探究：如何向固有观念挑战，提出大胆猜想和假说，如何寻找有效的方法加以验证。
（3）培养学生的科学文化素质──科学方法、科学意识、科学精神。
二、教学重点、难点重点：知道德布罗意波及德布罗意波波长计算粒子同样具有波动性。
难点：理解德布罗意波（物质波）及表现规律。
三、教学用具自制多媒体课件四、复习回顾⑴人类对光认识的历史过程── 一部科学史诗学生阅读课本第一段，分组讨论、自由发言，教师引导归纳，同时多媒体辅助问题：光的发展史(光的本性)？①十七世纪初笛卡儿两种假说：光是类似于微粒的一种物质光是一种以“以太”为媒质的压力。
②十七世纪光的微粒说(代表人物---牛顿)：光是从光源发出的一种物质微粒，在均匀介质中以一定的速度传播，能解释光的反射现象、析射现象。
③同时期光的波动说(代表人物---惠更斯) ：认为光是一种波，在实验中观察到了光的干涉和衍射现象，这是波动的特征，微粒说无法解释。
④光的电磁说(十九世纪：代表人物---麦克斯韦) 麦克斯韦认为光是一种电磁波,赫兹用实验证实了光的电磁本性.光是电磁波的主要依据：①传播都不需介质.②都是横波.③在真空中传播速度相同。
⑤19世纪末赫兹等又发现了---光电效应现象，用波动说无法解释。
⑥爱因斯坦于20世纪初提出了光子说，认为光具有粒子性，从而解释了光电效应。
从笛卡儿两种假说到牛顿与胡克、牛顿与惠更斯粒子说与波动说之争，再到麦克斯韦、赫兹、普朗克和爱因斯坦的对光的进一步认识。
粒子的波动性学案
粒子的波动性光的波粒二象性物质波I级说明：德布罗意关系式的定量计算不作要求。
与10年相比，新考试说明删去了概率波和不确定性关系这两个考点。
【知识要点】1.了解光的波动性和粒子性的实验根底。
干预和衍射现象说明了光具有波动性。
而光电效应现象又无可辩驳地证明了光具有粒子性，因此，现代物理学认为：光具有。
2.正确理解光的波粒二象性(1)少量光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性。
(2)频率越低波动性越显著，越容易看到光的干预和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干预和衍射现象。
(3)光在传播过程中往往表现出波动性，与物质发生作用时往往表现为粒子性。
3.光的波动性和粒子性与经典波和经典粒子的概念不同(1)明条纹是光子到达的概率较大，暗条纹光子到达的概率较小，这与经典波的振动叠加原理有所不同。
(2)光的粒子性是指光的能量不连续性，能量是一份一份的光子，没有一定的形状，也不占有一定的空间，这与经典粒子的概念有所不同。
4.物质波1924年，法国物理学家德布罗意提出：任何运动着的物体都有一种波与它对应，这种波就叫物质波，也叫德布罗意波。
物质波的波长:h h九=一=——，其中h是普朗克常量。
p mv【稳固练习】1.以下现象中，说明光具有波动性的是( )(A)光在两种介质的界面同时发生反射和折射(B)光的干预和衍射(C)几束光交叉相遇后，继续按原来方向前进(D)光的直进2.很容易观察到无线电波的波动性，而很难观察到丫射线的干预和衍射现象，这是因为( )(A)无线电波只有波动性没有粒子性(B)丫射线只有粒子性没有波动性(C)丫射线的波长比无线电波短得多(D)无线电波与丫射线的产生机理不同，无法进行比拟3.对光的波粒二象性的理解，正确的选项是( )(A)但凡光的现象，都可用光的波动性去解释，也可用光的粒子性去解释(B)波粒二象性就是微粒说与波动说的统一(C)一切粒子的运动都具有波粒二象性(D)大量光子往往表现出波动性，少量光子往往表现出粒子性4.以下说法中正确的选项是( )(A)关于光的粒子性，牛顿提出的微粒说和爱因斯坦提出的光子说是相同的(B)关于光的波动性，惠更斯提出的波动说和麦克斯韦提出的电磁说是相同的(C)光的波粒二象性就是既可以把光看作宏观概念上的波，以可以把光看作微观概念的粒子(D)光了说和光的波粒二象性都没有否认光的电磁说6.通过对光的本性认识不断深入，光的波粒二象性的发现，使我们知道粒子也可以具有 ________ 性，微观世界具有_____ _______ 的规律。
人教版物理教材选修3-5 第十七章第3节《粒子的波动性》名师教案
17.3 粒子的波动性一、核心素养通过《粒子的波动性》的学习过程，让学生感受人类对光认识的美好、曲折过程，欣赏物理学的对称美，体会蕴含的哲学思想。
从科学家的工作中感悟科学探究：如何向固有观念挑战，提出大胆猜想和假说，如何寻找有效的方法加以验证。
培养学生的科学文化素质──科学方法、科学意识、科学精神。
二、教学目标1. 通过史实的回顾，感受人类对光的认识过程的曲折性，了解光的波粒二象性的内容。
2. 知道实物粒子具有波动性，领会类推的研究方法和用历史的观念来看问题，感悟科学家的探求精神。
3. 通过对德布罗意波的实验对象的选择和实验方案的设计，感受实验研究这一重要的研究方法。
4. 通过对显微镜的分析学习，感受科学的成就推动了技术的进步。
三、学情分析粒子的波动性是《人教版选修3-5》第十七章第三节内容，主要包括了解光的波粒二象性，知道实物粒子的波动性和物质波的实验验证。
学生在《选修3-4》中已经学习了光的波动性的知识，在本章第二节又学习了光的粒子性的知识，通过光的本性的史实回顾，了解光的波粒二象性难度不大。
类推的思想方法在高中物理学习中曾多次运用，学生能从科学家的工作中感悟科学探究，以及向固有观念的大胆挑战。
这其中蕴含的教育功能是非常重要的，教学中要突出体现和渗透。
学生明白，任何一个假设的验证，都必须依靠实验。
实验如何设计，在设计过程中技术问题如何解决，是本节课思维量最大的部分，也是最能锻炼学生能力的部分，这一教学环节的设计显得尤为重要。
建立具体的情境，通过问题的引导，学生在探究中完成这个实验方案。
四、教学重点、难点1. 实物粒子的波动性、类推的研究方法、对固有观念的挑战2. 物质波实验方案的设计、技术问题的解决五、教学活动课前：登陆优教平台，发送预习任务。
根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
1、光的波粒二象性：【讲授、提问】很久以前，人类就在思考这样一个问题：光是什么？人类对光的本性的研究构成了一部科学史诗。
《粒子的波动性》教学设计-精选文档
《粒子的波动性》教学设计一、教材分析本节教材涉及物质波概念的建立和物质波的实验检验等知识，突出科学家探索物质波的历程和类比思维方法的运用，是对学生进行科学思维教育的好题材，在教学中要使学生能从科学家的工作中感悟科学探究，特别是科学家如何向固有的观念、认识挑战，提出大胆的猜想和假说，如何寻找有效的方法加以验证。
学生已经学习了光的粒子性和波动性，但是实物粒子同时具有波动性和粒子性学生较难理解，在经典物理学中，物质的波动性和粒子性是互不相容的，二者是两种不同的研究对象，波和粒子这两个概念是互相排斥的，所以实物粒子波动性的理解是教学的难点。
二、教学目标1.通过实验分析，了解光的波粒二象性的?热荩?感受微观粒子运动的复杂性。
2.知道实物粒子具有波动性，领会对称的研究方法，感悟科学家的探究精神。
3.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。
4.通过对科学漫步的阅读，感受科学的成就推动了技术的进步。
三、教学过程1.辩证统一――光的波粒二象性围绕如下几个问题展开：问题一：前面我们学习了许多关于光的知识，光到底是什么？你的依据又是什么？学生回答后教师归纳：光有波的性质，我们称为光的波动性，光有粒子的性质，我们称为光的粒子性；光既有波动性，又有粒子性，即光具有波粒二象性。
光真可谓“横看成岭侧成峰”！问题二：光的这两种性质有无联系？它们的关系又是怎样？上节学习中知道一份光子的动量、能量的基本关系式，如图1：左侧是描述物质的粒子性的重要物理量；右侧是描述物质的波动性的典型物理量。
普朗克常数h架起了粒子性与波动性之间的桥梁。
问题三：光是那么的熟悉，那么的亲切，可人类对光的认识构成了一部科学史诗，揭开它的庐山真面目，认识它的波动性和粒子性真难！为什么全面认识光的性质那么难？教师指出：光有波粒二象性是一种实验事实，但光不是经典意义上的粒子，也不是经典意义上的波，需要借助事实去想象。
光有时表现出波动性，有时表现出粒子性，它们均反映了光的本质的一个侧面。
最新人教版高中物理选修3-5教学案：第十七章 第3节 粒子的波动性
第3节粒子的波动性1．光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性；即光具有波粒二象性。
2．光子的能量ε＝h ν和动量p ＝hλ是描述物质的粒子性的重要物理量，揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系。
3．德布罗意波又叫物质波，其波长和频率分别为：λ＝h p，ν＝εh。
一、光的波粒二象性 1．光的波粒二象性光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。
2．光子的能量和动量 (1)能量：ε＝h ν。
(2)动量：p ＝hλ。
(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是描述物质的波动性的典型物理量。
因此ε＝h ν和p ＝hλ揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系，普朗克常量h 架起了粒子性与波动性之间的桥梁。
二、粒子的波动性及实验验证 1．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＝hp频率：ν＝εh。
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。
(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。
(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＝εh和λ＝hp关系同样正确。
②宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多，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。
1．自主思考——判一判(1)德布罗意认为实数粒子也具有波动性。
(√)(2)光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦电磁理论。
(×)(3)波长较长的光只有波动性，没有粒子性。
(×)(4)向前飞行的子弹具有波动性。
(√)2．合作探究——议一议(1)光的波动性与粒子性跟光波频率高低、波长的长短有怎样的关系？提示：光波频率越低，波长越长，光的波动性越明显；光波频率越高，波长越短，光的粒子性越明显。
高三物理粒子的波动性教案（精选5篇）
高三物理粒子的波动性教案（精选5篇）第一篇：高三物理粒子的波动性教案17.3 崭新的一页：粒子的波动性★新课标要求（一）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。
（二）过程与方法1．了解物理真知形成的历史过程。
2．了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性。
3．知道某一物质在不同环境下所表现的不同规律特性。
（三）情感、态度与价值观1．通过学生阅读和教师介绍讲解，使学生了解科学真知的得到并非一蹴而就，需要经过一个较长的历史发展过程，不断得到纠正与修正。
2．通过相关理论的实验验证，使学生逐步形成严谨求实的科学态度。
3．通过了解电子衍射实验，使学生了解创造条件来进行有关物理实验的方法。
★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。
★教学方法学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结★教学用具：课件：PP演示文稿（科学家介绍，本节知识结构）。
多媒体教学设备。
★课时安排课时★教学过程（一）引入新课提问：前面我们学习了有关光的一些特性和相应的事实表现，那么我们究竟怎样来认识光的本质和把握其特性呢？请同时举出相应的事实基础。
学生阅读课本、思考后回答：光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。
在不同条件下表现出不同特性。
（分别举出有关光的干涉衍射和光电效应等实验事实）。
点评：让学生阅读课本内容结合前面所学知识进行归纳总结，形成正确观点。
教师：原来我们不能片面地认识事物，能举出本学科或其他学科或生活中类似的事或物吗？学生举例说明：例如哲学中对事物的辨正观点等。
点评：培养学生对事物或规律的全面把握，并与与其他学科进行横向渗透联系。
爱学啦高中学习网 海量资源等你下载（二）进行新课1、光的波粒二象性教师：讲述光的波粒二象性。
在学生的辨析说明下进行归纳整理。
（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。
高中物理人教版选修3-517.3《粒子的波动性》教案设计
粒子的波性教课目1．知与技术（1）知道光、物粒子拥有波粒二象性；（2）知道德布意假的内容，公式表达；（3）认识物波的程。
2．程与方法（1）沿着物理学家的研究程睁开教课，尽量再物理学家的思想和研究方法。
（2）通“小” 比，而理解宏物体的波性不明，并找到物波的方法3．感情度与价（ 1）感觉人光的美好、波折程，欣物理学的称美，领会含的哲学思想。
（ 2）从科学家的工作中感悟科学研究：怎样向固有念挑，提出勇敢猜想和假，怎样找有效的方法加以⋯⋯。
（3）培育学生的科学文化素──科学方法、科学意、科学精神。
教课要点物粒子和光子一拥有波粒二象性，德布意波和粒子量关系。
教课点物粒子的波性的理解。
教课方法学生－沟通－教解－教课器具件： PP 演示文稿（科学家介，本知构）。
多媒体教课。
复回（引入新）1．人光的──一部科学史2．──粒子性、颠簸性之间的桥梁讲解新课1．德布罗意的总结──承前启后19世纪以来，光学上着重颠簸方面的研究，忽略了粒子方面的研究；而实物粒子的研究上，能否发生了相反的错误？师：“相反的错误”指什么？生：实物粒子的研究只着重了粒子性，而忽略了颠簸性。
2．（自学）德布罗意假说──科学的狂想曲，回答下列问题：（1）德布罗意假说的内容？实物粒子也拥有颠簸性；每一个运动的粒子都与一种波对应。
（2）物质波的观点？与实物粒子相联系的波──德布罗意波。
（3）物质波的频次、波长公式？，3．物质波的考证师：怎样考证德布罗意假说？生：假如能察看到实物粒子的干预、衍射现象，得以考证。
师：发生显然衍射的条件？生：阻碍物或小孔的尺寸跟波长差不多，或许比波长还要小。
4．练习稳固，（ 1）计算：一个质量为0． 01kg，速度为 300m/s 的子弹，对应的德布罗意波长？分析：问题：为何不易察看到宏观物体的颠簸性？（ 2）计算：一个本来静止的电子，经过100v 的电压加快后，对应的德布罗意波长？分析：，，问题：分子直径的数目级？（）师点拨：电子的德布罗意波长与分子直径相当，电子束照到晶体上，两晶格的狭缝可使电子发生显然的衍射。
3粒子的波动性-人教版选修3-5教案
3 粒子的波动性 - 人教版选修3-5教案
一、教学目标
1.掌握粒子波动性的基本概念和实验依据。
2.理解粒子的波粒二相性质。
3.掌握德布罗意波长的计算方法。
4.了解应用波动性研究物质的最新研究进展。
二、教学重难点
1.理解粒子的波粒二相性质。
2.掌握德布罗意波长的计算方法。
三、教学内容及步骤
1.粒子波动性的基本概念及实验依据
–介绍黑体辐射和康普顿效应实验中的波粒二相性。
–引出粒子波动性的基本概念。
–讲解干涉和衍射实验的原理及结果。
2.粒子的波粒二相性质
–介绍光的波粒二相性质。
–引出粒子的波粒二相性质。
–推导质点的德布罗意方程。
3.德布罗意波长的计算方法
–推导德布罗意波长公式。
–计算质点的德布罗意波长。
4.应用波动性研究物质的最新研究进展
–简述近年来应用波动性研究物质的最新研究进展。
–探讨波动性在纳米材料、单分子、生物分子等领域中的应用。
四、板书设计
3 粒子的波动性
3 粒子的波动性
五、教学方法
1.课堂授课。
2.实验演示。
3.小组讨论。
六、课时安排
本课时1.5课时。
七、教学资源
实验设备：光电效应实验装置，微粒子衍射实验装置，粗单缝衍射实验装置，双缝干涉实验装置。
八、教学反思
1.本课程需要掌握的知识点较多，需要较长的时间来讲解和实验演示。
2.学生常常只对实验部分感兴趣，对于理论部分缺少兴趣。
因此需要加强理论知识的讲解和应用解释。
粒子的波动性教学设计
17．3 粒子的波动性教学设计土桥中学何克亮一知识与技能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。
二过程与方法1．了解物理真知形成的历史过程。
2．了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性。
3．知道某一物质在不同环境下所表现的不同规律特性。
三情感、态度与价值观1．通过学生阅读和教师介绍讲解，使学生了解科学真知的得到并非一蹴而就，需要经过一个较长的历史发展过程，不断得到纠正与修正。
2．通过相关理论的实验验证，使学生逐步形成严谨求实的科学态度。
3．通过了解电子衍射实验，使学生了解创造条件来进行有关物理实验的方法。
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。
教学方法：学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结教学用具：多媒体辅助教学设备教学过程：新课引入：幽默故事引入，以增加物理的趣味性。
讲授新课：(一) 光的波粒二象性1.光的波粒二象性：光既具有波动性，又具有粒子性。
2.光子的能量：ε=hv3.光子的动量：p=h/λ(二) 粒子的波动性1.德布罗意波：任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应，这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也称物质波。
2.波的频率：v=ε/h波的波长：λ=h/p说明：ε为粒子的能量，p为粒子的动量(三) 物质波的实验验证1. 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，得到了类似下图的衍射图样，从而证实了电子波动性。
他们为此获得了1973年的诺贝尔物理学奖。
2. 1961年琼森（Claus Jönsson）将一束电子加速到50Kev，让其通过一缝宽为a=0.5⨯10-6m，间隔为d=2.0⨯10-6m的双缝，当电子撞击荧光屏时，发现了类似于双缝衍射实验结果.课堂练习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．光于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．大量光予的行为往往显示出粒子性[解析] 略[答案] c2 下列说法中正确的是( )a。
高中物理人教版 选择性必修第三册教案讲义：粒子的波动性和量子力学的建立
粒子的波动性和量子力学的建立（答案在最后）素养目标1.知道德布罗意波，光有波动性和粒子性、量子力学等基本观点和相关实验证据．(物理观念)2．掌握光的波粒二象性，理解其对立统一关系；并能应用波粒二象性解释有关现象，提高分析、推理能力．(科学思维)3．学习科学家们探究物质波、建立量子力学的艰辛，坚持实事求是的科学态度，激发学习科学的兴趣．(科学态度与责任)自主落实·必备知识全过关一、粒子的波动性和物质波的实验验证1．粒子的波动性(1)德布罗意波法国物理学家德布罗意提出假设：实物粒子也具有________，即每一个________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被称为德布罗意波，也叫________．(2)物质波的波长、频率关系式ν＝________，λ＝________．2．物质波的实验验证(1)实验探究思路光的________和衍射现象是光具有波动性的有力证据，如果实物粒子具有波动性，那么，它们就应该像光波那样也能发生干涉和衍射．(2)实验验证1927年戴维森和G.P.汤姆孙分别用单晶和多晶晶体做了电子束衍射的实验，得到了________的衍射图样，证实了________的波动性．(3)说明粒子性]的________．对于这些粒子，德布罗意给出的ν＝εh和λ＝h p的关系同样正确．②宏观物体的质量比微观粒子大得多，运动时的________很大，对应的德布罗意波的波长________二、量子力学的建立与应用1．量子力学的建立(1)普朗克________理论、理论以及德布罗意________普遍性理论]在解释实验方面都取得了成功．(2)步完善并最终完整地建立起来，它被称为________．2．量子力学的应用(1)量子力学推动了核物理和________物理的发展．(2)量子力学推动了原子、分子物理和______的发展．(3)量子力学推动了________物理的发展．走进生活根据测算，羽毛球离拍时的最大速度可达到288km/h，羽毛球的质量为5.0g.求德布罗意波的波长以及能否观察到羽毛球的波动性？合作探究·能力素养全提升探究一对物质波的理解情境探究1927年戴维森和G.P.汤姆孙分别用单晶和多晶晶体做了电子束衍射实验，得到如图所示的衍射图样．该图样证明了什么？明显衍射电子波长大约是什么？核心归纳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．2．物质波波长的计算公式为λ＝h p，频率公式为ν＝εh.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，即光子与实物粒子都具有粒子性，又都具有波动性，与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是物质波．应用体验例1关于物质波，下列说法正确的是()A．速度相等的电子和质子，电子的波长长B．动能相等的电子和质子，电子的波长短C．动量相等的电子和中子，中子的波长短D．甲电子的速度是乙电子的3倍，则甲电子的波长也是乙电子的3倍针对训练1.下列说法正确的是()A．物质波属于机械波B．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C．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，都具有一种波和它对应，这种波叫作物质波D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性2．[2021·浙江6月]已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，电子的质量为9.11×10－31kg.一个电子和一滴直径约为4μm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为()A．10－8B．106C．108D．1016探究二对光的波粒二象性的理解核心归纳1.对光的本性认识史人类对光的认识经历了漫长的历程，从牛顿的光的微粒说到托马斯·杨和菲涅耳的波动说，从麦克斯韦的光的电磁说到爱因斯坦的光子说．直到20世纪初，对于光的本性的认识才提升到一个更高层次，即光具有波粒二象性．对于光的本性认识史，列表如下：学说名称微粒说波动说电磁说光子说波粒二象性内容要点光是一群弹性粒子光是一种机械波光是一种电磁波光是由一份一份光子组成的光是具有电磁本性的物质，既有波动性又有粒子性理论领域宏观世界宏观世界微观世界微观世界微观世界2.对光的波粒二象性的理解项目实验基础表现说明光的波动性干涉和衍射(1)光子在空间各点出现的可能性大小可用波动规律来描述(2)足够能量的光在传播时，表现出波的性质(1)光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的(2)光的波动性不同于宏观观念的波光的粒子性光电效应、康普顿效应(1)当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出(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粒子的性质(2)少量或个别光子容易显示出光的粒子性应用体验例2[2022·聊城高二检测](多选)1927年戴维森和G.P.汤姆孙分别完成了电子束衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一．如图所示的是该实验装置的简化图，下列说法正确的是()A．亮条纹是电子到达概率大的地方B．该实验说明物质波理论是正确的C．该实验再次说明光子具有波动性D．该实验说明实物粒子具有波动性例3[2022·湖南卷]关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是()A．卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B．玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性误区警示光的波粒二象性的三点注意(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．针对训练3.[2022·四川绵阳南山中学高二下期中]用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示，不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片．这些照片说明()A．光只有粒子性没有波动性B．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性C．光只有波动性没有粒子性D．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性学以致用·随堂检测全达标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．X射线的衍射实验2．关于德布罗意波，下列说法正确的是()A．所有物体不论其是否运动，都有对应的德布罗意波B．任何一个运动着的物体都有一个波和它对应，这就是德布罗意波C．运动着的电场、磁场没有相对应的德布罗意波D.只有运动着的微观粒子才有德布罗意波，对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对应的德布罗意波3．(多选)为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法：(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波波长很短，能防止发生明显的衍射现象，因此电子显微镜的分辨率高)；(2)利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列．下列分析中正确的是()A．电子显微镜所利用的是电子的物质波波长比原子尺寸小得多B．电子显微镜中电子束运动的速度应很小C．要获得晶体的X射线衍射图样，X射线波长要远小于原子的尺寸D．中子的物质波波长可以与原子尺寸相当4．(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()A．光电效应现象揭示了光的粒子性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波波长也相等5．法国物理学家德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应，波长λ＝h p，人们把这种波称为物质波，也叫德布罗意波．如果有两个电子的速度分别为v1和v2，且v1＝2v2.则这两个电子对应的德布罗意波的波长关系为()A．λ1∶λ2＝1∶2B．λ1∶λ2＝4∶1C．λ1∶λ2＝2∶1D．λ1∶λ2＝1∶45．粒子的波动性和量子力学的建立自主落实·必备知识全过关一、1．(1)波动性运动物质波(2)εh h p2．(1)干涉(2)电子电子(3)波动性动量很短二、1．(1)黑体辐射光电效应散射氢原子物质波(2)量子力学2．(1)粒子(2)光学(3)固体走进生活提示：羽毛球的速度v＝288km/h＝80m/s，其德布罗意波的波长λ＝h p＝h mv＝6.63×10−345.0×10−3×80m ＝1.66×10－33m，波长太短，无法观察到羽毛球的波动性．合作探究·能力素养全提升探究一情境探究提示：证明电子的波动性；与晶核尺度相近．应用体验[例1]解析：由λ＝h p可知，动量大的粒子波长短，电子与质子的速度相等时，电子的动量小，波长长，故A正确；电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式p＝2mE k 可知，电子的动量小，波长长，故B错误；动量相等的电子与中子，其波长应相等，故C 错误；如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲电子的速度是乙电子的3倍，则甲电子的波长应是乙电子的13，故D错误．答案：A针对训练1．解析：物质波是一切运动的物体所具有的波，与机械波性质不同，宏观运动的物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显，C正确．答案：C2．解析：根据公式λ＝hp＝可知动能相同时λ.油的密度ρ约为0.8×103kg/m3，油滴的体积为V＝4π，则m油＝ρV＝2.7×10－14kg，电子和油滴的德布罗意波长之比为λeλ油≈1.7×108，即对应的数量级为108，C正确．答案：C探究二应用体验[例2]解析：物质波也是概率波，亮条纹是电子到达概率大的地方，A正确．电子属于实物粒子，电子衍射实验说明电子具有波动性，说明物质波理论是正确的，与光的波动性无关，B、D正确，C错误．答案：ABD[例3]解析：卢瑟福的核式结构模型解释的是α粒子散射实验现象，A项错误；玻尔的原子理论只解释了氢原子光谱分立特征，但无法解释其他原子如氦的原子光谱，B项错误；光电效应说明光具有能量，具有粒子性，C项正确；电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子的波动性，D项错误．答案：C针对训练3．解析：由于光的传播不是连续的而是一份一份的，每一份就是一个光子，所以每次通过狭缝只有一个光子，当一个光子到达某一位置时该位置感光而留下痕迹，由于单个光子表现粒子性，即每一个光子所到达的区域是不确定的，但是大量光子表现出波动性，所以长时间曝光后最终形成了第三个图片中明暗相间的条纹，故该实验说明了光具有波粒二象性，故A、C、D错误，B正确．答案：B学以致用·随堂检测全达标1．解析：A错：弱光衍射实验证明了光的波动性．B对：电子束在晶体上的衍射实验最早证明了德布罗意波的存在.1927年戴维森和G.P.汤姆孙分别用单晶和多晶晶体做了电子束衍射的实验，从而证实了德布罗意波的存在．C错：弱光干涉实验证明了光的波动性．D 错：X射线本身就是一种波，而不是实物粒子，故X射线的衍射实验不能证明德布罗意波的存在．答案：B2．解析：任何一个运动着的物体，都有一个波与它对应，这就是德布罗意波，也叫作物质波，物质有两类——实物和场，B正确．答案：B3．解析：由题目所给信息“电子的物质波波长很短，能防止发生明显的衍射现象”及发生衍射现象的条件可知，电子的物质波波长比原子尺寸小得多，A分析正确；电子的物质波波长很短，则它的动量很大，速度也很大，B分析错误；由信息“利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条件可知，中子的物质波波长或X射线的波长应大于原子尺寸或与原子尺寸相当，C分析错误，D分析正确．答案：AD4．解析：光电效应说明光具有粒子性，A正确；热中子束射到晶体上产生衍射图样，而衍射是波的特性，因此中子具有波动性，B正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，C错误；根据德布罗意波长公式λ＝h p及p2＝2mE k可知，动能相等的质子和电子，质子的质量大，德布罗意波波长较短．答案：AB5．解析：两个电子的速度之比v1∶v2＝2∶1根据动量公式p＝m v得两个电子的动量之比p1∶p2＝m v1∶m v2＝2∶1根据德布罗意波长公式λ＝h p可知两个电子的德布罗意波的波长之比为λ1∶λ2＝1∶2所以选项A正确．答案：A。
粒子的波动性教案
粒子的波动性教案一、教学目标：1.了解粒子的波动性的概念和基本原理。
2.掌握粒子的波粒二象性与光的波粒二象性的异同。
3.了解粒子的波动性在物理学研究中的应用。
二、教学重点：1.粒子的波动性的概念和基本原理。
2.粒子的波动性与光的波动性的异同。
三、教学难点：四、教学方法：讲授法、示范法、实验法。
五、教学过程：Ⅰ.知识准备环节1.导入新课教师出示一张美术作品，要求学生就这幅画描述自己的感受，并讨论了下列问题：（1）这幅画是物质吗？（2）你能否想象这幅画是波动的？（3）观察到的粒子和波动是同一种存在吗？通过这个导入引发学生对本节课要学习的粒子的波动性主题的思考，激发学生的学习兴趣。
2.讲授活动（1）粒子与波动的概念教师介绍粒子和波动的概念，并通过图片和简单实验，示范粒子与波动的特点和性质。
（2）粒子的波动性教师向学生讲解粒子的波动性，并介绍科学家德布罗意提出的德布罗意假设，即粒子具有波动性。
（3）光的波粒二象性教师通过实验或图片讲解给学生光的波粒二象性的概念。
（4）粒子的波动性与光的波动性的异同教师让学生比较粒子的波动性和光的波粒二象性的异同，并指导学生总结它们的共同点和不同点。
II.知识扩展环节1.粒子波动性理论在物理学研究中的应用教师向学生介绍粒子波动性理论在物理学研究中的应用，如电子显微镜、量子力学等。
2.讨论与实验活动教师引导学生就以上内容进行讨论和实验，让学生自主探究粒子的波动性在物理学研究中的应用。
III.归纳总结环节教师指导学生对本节课所学的内容进行归纳总结，让学生尽量独立完成归纳总结。
IV.教学拓展环节教师让学生读取相关资料，了解粒子的波动性在现代科技发展中的应用，并分析其对科技发展的影响。
六、课堂小结：七、教学反思：本节课通过引发学生对粒子的波动性的思考，激发了学生的学习兴趣。
通过讲解、实验和讨论等多种教学方法，使学生对粒子的波动性有了初步的了解，并了解了粒子波动性在物理学研究中的应用。
粒子的波动性优秀教学设计
《粒子的波动性》优秀教学设计(共5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《粒子的波动性》优秀教学设计这是一篇由网络搜集整理的关于《粒子的波动性》优秀教学设计的文档，希望对你能有帮助。
本节教材涉及物质波概念的建立和物质波的实验检验等知识，突出科学家探索物质波的历程和类比思维方法的运用，是对学生进行科学思维教育的好题材，在教学中要使学生能从科学家的工作中感悟科学探究，特别是科学家如何向固有的观念、认识挑战，提出大胆的猜想和假说，如何寻找有效的方法加以验证。
学生已经学习了光的粒子性和波动性，但是实物粒子同时具有波动性和粒子性学生较难理解，在经典物理学中，物质的波动性和粒子性是互不相容的，二者是两种不同的研究对象，波和粒子这两个概念是互相排斥的，所以实物粒子波动性的理解是教学的难点。
二、教学目标1.通过实验分析，了解光的波粒二象性的内容，感受微观粒子运动的复杂性。
2.知道实物粒子具有波动性，领会对称的研究方法，感悟科学家的探究精神。
3.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。
4.通过对科学漫步的阅读，感受科学的成就推动了技术的进步。
三、教学过程1.辩证统一——光的波粒二象性围绕如下几个问题展开：问题一：前面我们学习了许多关于光的知识，光到底是什幺你的依据又是什幺学生回答后教师归纳：光有波的性质，我们称为光的波动性，光有粒子的性质，我们称为光的粒子性；光既有波动性，又有粒子性，即光具有波粒二象性。
光真可谓“横看成岭侧成峰”！问题二：光的这两种性质有无联系它们的关系又是怎样上节学习中知道一份光子的动量、能量的基本关系式，如图1：左侧是描述物质的粒子性的重要物理量；右侧是描述物质的波动性的典型物理量。
普朗克常数h架起了粒子性与波动性之间的桥梁。
问题三：光是那幺的熟悉，那幺的亲切，可人类对光的认识构成了一部科学史诗，揭开它的庐山真面目，认识它的波动性和粒子性真难！为什幺全面认识光的性质那幺难？教师指出：光有波粒二象性是一种实验事实，但光不是经典意义上的粒子，也不是经典意义上的波，需要借助事实去想象。
物理：新人教版选修3-5 17.3粒子的波动性(教案)
3崭新的一页：粒子的波动性知识点一：光的波粒二象性1.光的波粒二象性：光既具有波动性,又具有粒子性，2.光子的能量：ε=hv3.光子的动量：p=h/λ注意：物理量ε和p描述光的粒子性,物理量v和λ描述光的波动性,h架起了粒子性与波动性的桥梁，知识点二：粒子的波动性1.德布罗意波：任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与它对应,这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波,也称物质波，2.波的频率：v=ε/h波的波长：λ=h/p说明：ε为粒子的能量,p为粒子的动量知识点三：物质波的实验验证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,得到了类似下图的衍射图样,从而证实了电子波动性，他们为此获得了1973年的诺贝尔物理学奖，拓展点一：光的波粒二象性的理解1.光本性学说的发展简史2.光的波粒二象性的理解拓展点二：对物体波的理解1．我们平时所看到的宏观物体运动时,我们看不见它们的波动性,但也有一个波长与之对应,例如飞行子弹的波长约为10—Nm,这个波长实在是太小了，2．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；宏观物体也存在波动性,只是波长太小,难以观测，3．对于光,先有波动图象(即v和入),其后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),再引用德布罗意波(即v和λ)的概念来补充它的波动性，不过要注意这里所谓波动性和粒子性,实际上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于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，问题一对光的波粒二象性的理解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．光于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．大量光予的行为往往显示出粒子性[解析] 一切光都具有波粒二象性,光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性,光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性,所以,不能说有的光是波,有的光是粒子，虽然光子与电子都是微观粒子,都具有波粒二象性,但电子是实物粒子,有静止质量,光子不是实物粒子,没有静止质量,电子是以实物形式存在的物质,光子是以场形式存在的物质,所以,不能说光子与电子是同样的一种粒子，光的波粒二象性的理论和实验表明,大量光子的行为表现出波动性,个别光子的行为表现出粒子性，光的波长越长,衍射性越好,即波动性越显著；光的波长越短,其光子能量越大,个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应,所以其粒子性就很显著,故选项C 正确,A、B、D错误，[答案] C[点评] 在宏观现象中,波与粒于是对立的概念,而在微观世界中,波与粒子可以统一,微观世界的某些属性与宏观世界不同，光既不是宏观观念的波,也不是宏观观念的粒子,光具有波粒二象性是指光在传播过程中和同物质作用时分别表现出波动和粒子的特性，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[解析] 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,A选项是正确的；由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的衍射现象,并不能证实物质波理论的正确性,即B选项错误；电子是一种实物粒子,电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性,故C选项是正确的；由电子穿过铝箔的衍射实验知,少量电子穿过铝箔后所落位置是散乱的,无规律的,但大量电子穿过铝箔后落的位置则呈现出衍射图样,即大量电子的行为表现出电子的波动性,干涉、衍射是波的特有现象,只要是波,都会发生干涉、衍射现象,故选项D错误，综合以上分析知,本题应选B、D，[答案] BD[点评] (1)物质波理论上是说任何一个运动的物体(如实物粒子等)都具有波动性,即其行为服从波动规律，(2)物质波理论告诉我们,任何微观粒子都既具有粒子性又具有波动性,即与光一样,也具有波粒二象性，波粒二象性是光子、电子、质子等微观粒子都具有的基本属性，问题二物质波的理解3 下列说法中正确的是( )A，光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B．光的频率越大,波长越长C．光的波长越大,光予的能量越大D，光在真空中的传播速度为3．00x108m／s[解析] 光既具有波动性又具有粒子性,A正确，由v=λf知B错，由爱因斯坦光子理论ε=hv,v=λf知波长越长,光频率越小,光子能量越小,C错，任何光在真空中传播速度均为3X108m／s,D正确，[答案] AD4 以下说法正确的是( )A，物体都具有波动性B．抖动细绳一端,绳上的波就是物质波C．通常情况下,质子比电子的波长长D．核外电子绕核运动时,并没有确定的轨道[解析] 任何物体都具有波动性,故A对,对宏观物体而言,其波动性难以观测,我们所看到的绳波是机械波,不是物质波,故B错，电子的动量往往比质子的动量小,由λ=h/p知,电子的波长长,故C错，核外电子绕核运动的规律是概率问题,无确定的轨道,故D对，[答案] AD问题三德布罗意波长的计算5 如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103m／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1．67x10—27kg)[解析] 本题考查德布罗意波长的计算，任何物体的运动都对应着一个波长,根据公式λ=h/p不难求得结果，[答案] 中子的动量为p1=mv1,子弹的动量为p2=m2v,据λ=h/p知中子和子弹的德布罗意波长分别为λ1=h/p1=4x10-10m,λ2=h/p2=6.63x10-35m[点评] 计算时必须将各物理量统一采用国际单位，6 质量为60kg的运动员,百米赛跑的成绩为10s,试估算运动员的德布罗意波的波长，[解析] 因为是估算题,可认为运动员匀速运动,速度v=10m／s，由公式λ=h/p知运动员的德布罗意波波长λ=h/p=1．1 X10—36mo[答案] 1．1 x10—36m问题四物质波的应用7 为了观察晶体的原子排列,采用了以下两种方法：(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象,因此,电子显微镜的分辨率高)；(2)利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样,进而分析出晶体的原子排列，则下列分析中正确的是( )A，电子显微镜所利用的是,电子的物质波的波长比原子尺寸小得多B．电子显微镜中电子束运动的速度应很小C．要获得晶体的X射线衍射图样,X射线波长要远小于原子的尺寸D．中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当[解析] 由题目所给信息“电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象”及发生衍射现象的条件可知,电子的物质波的波长比原子尺寸小得多,A项正确；由信息“利用X 射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条件可知,中子的物质波或X射线的波长与原子尺寸相当,D项正确,C项错，[答案] AC8 太阳光垂直射到地面上时,1 m2地面接受的太阳光的功率为1．4kW,其中可见光部分约占45％，假如认为可见光的波长约为0．55 μm,日地间距离R=1．5xlO11m，普朗克常量h=6．6x10—34j·s,估算太阳每秒辐射出的可见光光子为多少?[解析] 设地面上垂直阳光的1 m2面积上每秒钟接收的可见光光子数为n，则有Ptx45％=nhc/λ解得n=1．75x1021(个)，[答案] 1．75x1021个。
物理：新人教版选修3-5 17.3粒子的波动性(教案)
3崭新的一页：粒子的波动性知识点一：光的波粒二象性1.光的波粒二象性：光既具有波动性，又具有粒子性。
2.光子的能量：ε=hv3.光子的动量：p=h/λ注意：物理量ε和p描述光的粒子性，物理量v和λ描述光的波动性，h架起了粒子性与波动性的桥梁。
知识点二：粒子的波动性1.德布罗意波：任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应，这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也称物质波。
2.波的频率：v=ε/h波的波长：λ=h/p说明：ε为粒子的能量，p为粒子的动量知识点三：物质波的实验验证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，得到了类似下图的衍射图样，从而证实了电子波动性。
他们为此获得了1973年的诺贝尔物理学奖。
拓展点一：光的波粒二象性的理解1.光本性学说的发展简史2.光的波粒二象性的理解拓展点二：对物体波的理解1．我们平时所看到的宏观物体运动时，我们看不见它们的波动性，但也有一个波长与之对应，例如飞行子弹的波长约为10—Nm，这个波长实在是太小了。
2．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；宏观物体也存在波动性，只是波长太小，难以观测。
3．对于光，先有波动图象(即v和入)，其后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)，再引用德布罗意波(即v和λ)的概念来补充它的波动性。
不过要注意这里所谓波动性和粒子性，实际上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于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。
问题一对光的波粒二象性的理解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．光于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．大量光予的行为往往显示出粒子性[解析] 一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子。
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《粒子的波动性》教案
(一)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。
(二)过程与方法
1．了解物理真知形成的历史过程。
2．了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性。
3．知道某一物质在不同环境下所表现的不同规律特性。
(三)情感、态度与价值观
1．通过学生阅读和教师介绍讲解，使学生了解科学真知的得到并非一蹴而就，需要经过一个较长的历史发展过程，不断得到纠正与修正。
2．通过相关理论的实验验证，使学生逐步形成严谨求实的科学态度。
3．通过了解电子衍射实验，使学生了解创造条件来进行有关物理实验的方法。
★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。
★教学方法学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结
★教学用具：
课件：PP演示文稿(科学家介绍，本节知识结构)。
多媒体教学设备。
★课时安排 1 课时
★教学过程
(一)引入新课
提问：前面我们学习了有关光的一些特性和相应的事实表现，那么我们究竟怎样来认识光的本质和把握其特性呢？请同时举出相应的事实基础。
学生阅读课本、思考后回答：光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。
在不同条件下表现出不同特性。
(分别举出有关光的干涉衍射和光电效应等实验事实)。
点评：让学生阅读课本内容结合前面所学知识进行归纳总结，形成正确观点。
教师：原来我们不能片面地认识事物，能举出本学科或其他学科或生活中类似的事或物吗？
学生举例说明：例如哲学中对事物的辨正观点等。
点评：培养学生对事物或规律的全面把握，并与与其他学科进行横向渗透联系。
(二)进行新课
1、光的波粒二象性
教师：讲述光的波粒二象性。
在学生的辨析说明下进行归纳整理。
(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。
点评：通过学生归纳总结形成结论，教师再进行讲解，学生容易接受。
充分注重知识的学生自主形成过程。
2、光子的能量与频率以及动量与波长的关系。
hv =ε λ/h p =
让学生找到更多的关系公式：λ/h p =＝c v hv //ελ=
提问：受此启发，人们想到：同样作为物质的实物粒子(如电子、原子、分子等)是否也具有波动性呢？
学生阅读课本“粒子的波动性”。
点评：让学生带着问题阅读，提高阅读的效率，培养学生从课文材料中提取有关信息的能力。
3、粒子的波动性
提问：谁大胆地将光的波粒二象性推广到实物粒子？只是因为他大胆吗？
学生回答：法国科学家德布罗意考虑到普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的成功，大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子。
展示演示文稿资料：有关德布罗意。
点评：使学生了解对知识理论的推广和假设并不是一味 的凭空猜想，而是有一定的理论或事实基础。
(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
p h =λ＝γ
p E mv h = 提问：各物理量的意义？
学生回答：λ为德布罗意波长，h 为普朗克常量，p 为粒子动量。
点评：对物理原理公式的理解关键在于对各物理量意义的理解。
讲述：当时这一观点超出了人们的想象，不被人们所接受，历史上类似的事例我们还知道那些？
学生回答：伽利略的两个铁球同时落地等。
点评：使学生了解正确的知识理论往往并不是一提出就能被大家所接受的。
教师：让学生带着问题阅读课本有关内容，为什么德布罗意波观点很难通过实验验证？又是在怎样的条件下使实物粒子的波动性得到了验证？
4．物质波的实验验证
提问：粒子波动性难以得到验证的原因？
学生阅读教材后回答：宏观物体的波长比微观粒子的波长小得多，这在生活中很难找到能发生衍射的障碍物，所以我们并不认为它有波动性．作为微观粒子的电子，其德布罗意波波长为10－10m数量级，找与之相匹配的障碍物也非易事．
点评：让学生知受实际条件的限制而使很多理论在开始都处于假设阶段，不易被人们接受。
例题：某电视显像管中电子的运动速度是4.0×107m/s；质量为10g的一颗子弹的运动速度是200m/s．分别计算它们的德布罗意波长．
引导学生分析，学生解答：根据公式p
λ计算得1.8×10-11m和3.3×10-34m
h/
=
点评：通过具体计算使学生对实物粒子的德布罗意波长有感性认识，进一步理解实物粒子波动性验证的困难。
说明：由计算结果知，通常生活中观察不到实物波动特性征的原因。
展示演示文稿资料：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)
学生阅读有关物理学历史资料，了解物理学有关知识的形成建立和发展的真是过程。
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。
教师：讲述电子衍射实验：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。
学生了解更具体的相关历史资料。
点评：增加真实感，使学生初步体会如何创造条件进行科学实验探索，体会其中的奇妙之处。
讲述：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。
点评：引用更多实验事实来增强对理论的证明。
提问：衍射现象对高分辨率的显微镜有影响否？如何改进？
学生阅读课本材料：显微镜的分辨本领。
点评：对所学知识进行拓展，加强对实际生产生活应用的联系。
(三)课堂小结
教师活动：本节课我们学习了光的本质，即光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。
在不同条件下表现出不同特性。
注意对光的本质的全面把握。
学习了得到实验事实验证的实物粒子波动性，其对应的波称之为物质波，注意掌握物质波的计算公式。
点评：反思小节为学生提供本节内容的主要知识框架，有利于学生对所学知识的及时巩固和知识重点的把握。
(四)作业：
复习本节教材43页“问题与练习”中各题，预做回答。
点评：加深对课堂所学知识的理解和掌握，联系实际对所学内容进行应用。
★教学体会
本节课作为近代物理部分内容，比较抽象，学生没有生活经验和感观认识，也没有演示实验可以做，在课堂上注意以学生为主导，通过补充的一些史料，加深学生感受，让学生阅读思考后归纳得出结论，同样能收到好的效果。
(1)在有关事实和已知观点基础下，归纳光的本性，培养学生注意全面把握物理规律和全面把握物理规律的能力。
(2)课本材料和补充的史料让学生先行阅读，通过思考、辨析后归纳得出正确结论，比教师一人讲解更具有真实感和说服力。
同时也培养了学生阅读材料提取有关信息的能力。
(3)对于难以理解的粒子的波动性，并且实际条件不允许进行实验验证，必须充分展示真实的历史资料，加强说服力。
同时通过对历史上创造条件进行实验验证的方法学习，使学生初步体会如何创造条件进行科学实验探索，体会其中的奇妙之处，增强进行科学探索的兴趣。