粒子波动性高二物理课件

4.对于光，先有波动性(即ν和λ)，再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)，再引入德布罗意波(即ν和λ)的 概念来补充它的波动性.不过要注意这里所谓波动和粒子，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.
【解析】选A、C、D.据德布罗意物质波理论可知，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，A选项正确.机械波不是 物质波，湖面上形成的水波是机械波不是物质波，B错.电子 的动量比质子的动量往往要小一些，由波长公式知，电子的 德布罗意波波长要长，C正确.由于电子的波动性，核外电子 绕核运动不可能有确定的轨道，D正确.
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二、对物质波的理解
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 应的波长太小的缘故. 2.德布罗意波是一种概率波,粒子在空间各处出现的概率受波 动规律支配,不要以宏观观念中的波来理解德布罗意波. 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.
【解题指导】解决本题关键要知道光的本性认识史，知 道各种理论思想之间的本质差别以及波粒二象性的相关知识.
【标准解答】选C.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正确，A、B、D 错误.
2.对光的认识,以下说法正确的是( ) 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.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的 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明 显,在另外某种场合下,光的粒子性表现明显
(1)光既表现出波动性又表现出粒子性，要从微观的 角度建立光的行为图案，认识光的波粒二象性. (2)要明确光的波动性和粒子性在不同现象中的分析方法.
【典例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，光电效应说明光 具有粒子性 D.光的波粒二象性是将牛顿的粒子说和惠更斯的波动说真正 有机地统一起来
ｐ
【标准解答】中子的动量为：ｐ1=m1v,子弹的动量为：
p联2立= m以 2hp上v,各据式解知得中：子1和m 子h1v弹，的2德布mh2罗v意波波长分别1 为ph：1 ， 2
h p2
将m1=1.67×10-27 kg,v=1×103 m/s,
h=6.63×10-34J·s,m2=1.0×10-2 kg
p mv p
长，h为普朗克常量，p为粒子动量.对物理原理公式的理解关 键在于对各物理量意义的理解.
【典例】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)
【解题指导】分析此题时应注意以下两点： (1)物体或粒子的动量ｐ=ｍｖ. (2)德布罗意波波长 ｈ .
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.
一、选择题 1.对于物质波的理解，以下说法正确的是( ) A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波，这种波叫物质波 B.我们平时见到的机械波比如湖面上形成的水波就是物质波 C.通常情况下，电子比质子的波长长 D.核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道
(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、概率 波等相关概念的பைடு நூலகம்别.
【典例2】质量为1 000 kg的小汽车以v=40 m/s的速度在高速 公路上行驶，试估算小汽车的德布罗意波的波长.
【解题指导】在正确理解德布罗意波动量公式和波长公 式的基础上求解此题.
粒子波动性高二物理课件
一、人类对光的本性的研究
1.对光的本性认识史 人类对光的认识经历了漫长的历程，从牛顿光的微粒说、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.直到二十世纪初，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：
【标准解答】小汽车的动量为： p=mv=1000×40 kg·m/s=4×104 kg·m/s 小汽车的德布罗意波波长为：
h p6.6 4 3 1 1 0 0 434m 1.71038m
答案：1.7×10-38 m
【规律方法】明确德布罗意波的含义，正确应用公式 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.物质波波长 h h公式E中，λ为德布罗意波波