粒子的波动性ppt课件
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17.3 粒子的波动性 PPT课件 整理
度并不随 实验发现， 加速电压而单调变化， 加速电压而单调变化，而是出 现一系列峰值。 现一系列峰值。 当 U=54V, θ=500 时 电流有一峰值， 电流有一峰值，此实验验证 了电子具有波动性， 了电子具有波动性，
I
54
U
1 2 mev = eU 电子加速 2 2 (mev ) = 2me eU h h λ= = p 2me eU 2 电子束在两晶面反射加强条件： 电子束在两晶面反射加强条件： d sin = kλ
h h λ= = 2me eU P
再由： 再由：
2d sin = kλ
31
U = 54V, me = 9.11 × 10
6.63 × 10 34
31 19
Kg
λ=
×1.6 × 10 × 54 180 50 电子衍射掠射角： 电子衍射掠射角： = = 650 2 镍单晶 d = 0.91×10 10 m, = 650
v=
ε
h
h λ= P
这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波， 这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也 叫物质波。 叫物质波。
二、德布罗意波（物质波）的实验验证 德布罗意波（物质波） 1、实物微观粒子的波动性 、
后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、 后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、分子等 实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布洛意关系。 实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布洛意关系。
1929诺贝尔物理学奖 诺贝尔物理学奖
L.V.德布罗意 L.V.德布罗意 电子波动性的理论 研究
1937诺贝尔物理学奖 诺贝尔物理学奖
C.J.戴维孙 戴维孙 通过实验发现晶体 对电子的衍射作用
电子显微镜
4.德布罗意波的实验验证 4.德布罗意波的实验验证
I
54
U
1 2 mev = eU 电子加速 2 2 (mev ) = 2me eU h h λ= = p 2me eU 2 电子束在两晶面反射加强条件： 电子束在两晶面反射加强条件： d sin = kλ
h h λ= = 2me eU P
再由： 再由：
2d sin = kλ
31
U = 54V, me = 9.11 × 10
6.63 × 10 34
31 19
Kg
λ=
×1.6 × 10 × 54 180 50 电子衍射掠射角： 电子衍射掠射角： = = 650 2 镍单晶 d = 0.91×10 10 m, = 650
v=
ε
h
h λ= P
这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波， 这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也 叫物质波。 叫物质波。
二、德布罗意波（物质波）的实验验证 德布罗意波（物质波） 1、实物微观粒子的波动性 、
后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、 后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、分子等 实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布洛意关系。 实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布洛意关系。
1929诺贝尔物理学奖 诺贝尔物理学奖
L.V.德布罗意 L.V.德布罗意 电子波动性的理论 研究
1937诺贝尔物理学奖 诺贝尔物理学奖
C.J.戴维孙 戴维孙 通过实验发现晶体 对电子的衍射作用
电子显微镜
4.德布罗意波的实验验证 4.德布罗意波的实验验证
粒子的波动性 课件
德布罗意是第一个由于博士论文（提出的物质波的假 设）获得了诺贝尔奖。
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 对比的方法分析问题。
1923年，德布罗意试图把粒子性和 波动性统一起来。1924年，在博士论文 《关于量子理论的研究》中提出德布罗 意波,同时提出用电子在晶体上作衍射实 验的想法。
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E和动量P所描述的粒子性，同时也具有以频率和波长
所描述的波动性。
德布罗意关系
E h ＝h P
如速度v=5.0102m/s飞行的子 弹，质量为m=10-2Kg，对应的 德布罗意波长为：
经典波的特征：频 率、波长即时空的 周期性
思考1:波和粒子是两种不同的研究对象,具有非常 不同的表现,那么,为什么对于光子、电子和质子 等粒子又能集它们于一身呢？
二、概率波
明纹处到达的光子数多， 暗纹到达的光子少
这是否可以认为，是光子 之间的相互作用使它表现 出了波动行，而不是光子 本身就具有波动性呢？
h 1.3 1025 nm
mv
太小测不到！
如电子m=9.110-31Kg，速 度v=5.0107m/s, 对应的德 布罗意波长为：
h 1.4 102 nm
mv
X射线波段
二.德布罗意波的实验验证
X 射线照在晶体上可以产 生衍射，电子打在晶体上也能 观察电子衍射。 1. 电子衍射实验1
1927年 C.J.戴维森与 G.P. 革末作电子衍射实验，验证电 子具有波动性。
高二物理选修3-5 17.3：粒子的波动性(共27张PPT)
这种波叫做物质波
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
4．在光电效应实验中，如果需要增大 光电子到达阳极时的速度，可采用哪种 方法？（ ）
A．增加光照时间 B．增大入射光的波长 C．增大入射光的强度 D．增大入射光频率
金属钠产生光电效应的极限频率是 6.0×1014Hz．根据能量转化和守恒守律， 计算用波长0.40μm的单色光照射金属钠时， 产生的光电子的最大初动能是多大？
电子束穿过铝箔后的衍射图像
1、光学显微镜的原理 使用无限远光学系统的显微镜主要由物
镜、管镜和目镜组成。标本经物镜和管镜放 大后，形成放大倒立的实象；实象经目镜再 次放大后，形成放大的虚象。
2、电子显微镜的原理 电子显微镜是根据电子光学原理，用电子
束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质 的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪 器。
所产生的光电子的最大初动能为hv
C.当照射光的频率v大于v0时，若v增大，
则逸出功增大
D.当照射光的频率v大于v0时，若增大一
倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
3、下列说法正确的是（ ） A．只有大量电子才能表现波动性
B．只有像电子、质子、认为，任何一个运动着的物体，小 到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波和它对应，
课堂小结
光是一种波，同时也是一种粒子，光 具有波粒二象性。 光子的能量与动量之间的关系： ε=hγ P=h/ λ
两式的物理量ε和p描述光的粒子性， γ和 λ描述光的波动性。
实物粒子也具有波动性
一个能量为E、动量为 p 的实物粒子 同时具有波动性，动量为 P 的粒子
波长： h P
频率:
导入新课
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
4．在光电效应实验中，如果需要增大 光电子到达阳极时的速度，可采用哪种 方法？（ ）
A．增加光照时间 B．增大入射光的波长 C．增大入射光的强度 D．增大入射光频率
金属钠产生光电效应的极限频率是 6.0×1014Hz．根据能量转化和守恒守律， 计算用波长0.40μm的单色光照射金属钠时， 产生的光电子的最大初动能是多大？
电子束穿过铝箔后的衍射图像
1、光学显微镜的原理 使用无限远光学系统的显微镜主要由物
镜、管镜和目镜组成。标本经物镜和管镜放 大后，形成放大倒立的实象；实象经目镜再 次放大后，形成放大的虚象。
2、电子显微镜的原理 电子显微镜是根据电子光学原理，用电子
束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质 的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪 器。
所产生的光电子的最大初动能为hv
C.当照射光的频率v大于v0时，若v增大，
则逸出功增大
D.当照射光的频率v大于v0时，若增大一
倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
3、下列说法正确的是（ ） A．只有大量电子才能表现波动性
B．只有像电子、质子、认为，任何一个运动着的物体，小 到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波和它对应，
课堂小结
光是一种波，同时也是一种粒子，光 具有波粒二象性。 光子的能量与动量之间的关系： ε=hγ P=h/ λ
两式的物理量ε和p描述光的粒子性， γ和 λ描述光的波动性。
实物粒子也具有波动性
一个能量为E、动量为 p 的实物粒子 同时具有波动性，动量为 P 的粒子
波长： h P
频率:
导入新课
粒子的波动性PPT教学课件
A
F
F
B
①跟主轴平行的光线， ②通过焦点的光线， ③通过光心的光线经
折射后通过焦点；
折射后跟主轴平行； 过透镜后方向不变。
u<f
A`
A
F
F
B
B`
①跟主轴平行的光线， ②通过焦点的光线，
折射后通过焦点；
折射后跟主轴平行；
③通过光心的光线经 过透镜后方向不变。
凸透镜成像
按要求画出光路图
S`
S2
F
O
F
光的干涉
光的
光的
光
波动说 电磁说
的
本
性
光的衍射 电磁波谱
光的 微粒说
光的 光量子说
光电效应
薄膜干涉 双缝干涉
光的波、 粒二象
性
（一）光的波动性
• 光的干涉 • 光的衍射 • 光的电磁说
光的干涉：
• 单色光双缝干涉分析 • 不同色光干涉比较 • 结论 • 应用：薄膜干涉
不同色光通过同一双缝产生的干涉图样
• 3.明显衍射的现象 • （1）白光的单缝衍射：中央宽、亮的白色条纹；两
侧窄、暗的彩色条纹； （2）单色光的单缝衍射：中央宽、亮的明条纹；
两侧明暗相间的条纹，条纹间距向两侧越来越窄.
光的电磁说：
• 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦提出 电磁场的理论，预见了电磁波的存在，并提 出电磁波是横波，传播的速度等于光速.根据 它跟光波的这些相似性，指出“光波是一种 电磁波”——光的电磁说.1888年赫兹用实验 证实了电磁波的存在，测得它传播的速度等 于光速，与麦克斯韦的预言符合得相当好， 证实了光的电磁说是正确的.
A
F
F
B
粒子的波动性PPT课件
第17页/共19页
7．下列说法中正确的是 ( )． A．质量大的物体，其德布罗意波长短 B．速度大的物体，其德布罗意波长短 C．动量大的物体，其德布罗意波长短 D．动能大的物体，其德布罗意波长短
第18页/共19页
感谢您的观看！
第19页/共19页
第14页/共19页
4．人类对光的本性的认识经历了曲折的过程．下 列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的
是 ( BCD)．
A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说” 本质上是一样的 B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性 C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波 D．光具有波粒二象性
第15页/共19页
第11页/共19页
光的 光的本性
h
波粒
二象 性
光子的动量和能量
p h
德布罗意波（物质波）
粒子
h
的波
p
动性
物质波的波 长和频率
h
第12页/共19页
1．下列实验中，能证实光具有粒子性的是
( A )．
A．光电效应实验
B．光的双缝干涉实验
C．光的圆孔衍射实验 D．泊松亮斑实验
2．下列现象能说明光具有波粒二象性的是( D )．
(2)个别光子产生的效果往往显示出 粒子性 ， 比如 光电效应 、 康普顿效应 等光子与电子的 作用是一份一份进行的，这些都体现了光的粒子 性． (3)光既具有 波动性 又具有 粒子性 ，光具有 波 粒二象性 ．
第2页/共19页
2、光子的能量和动量
(1)能量：ε＝ hv
(2)动量：p＝
第3页/共19页
第7页/共19页
(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 v＝ 和λ＝ 关系同样正确．
7．下列说法中正确的是 ( )． A．质量大的物体，其德布罗意波长短 B．速度大的物体，其德布罗意波长短 C．动量大的物体，其德布罗意波长短 D．动能大的物体，其德布罗意波长短
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感谢您的观看！
第19页/共19页
第14页/共19页
4．人类对光的本性的认识经历了曲折的过程．下 列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的
是 ( BCD)．
A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说” 本质上是一样的 B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性 C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波 D．光具有波粒二象性
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第11页/共19页
光的 光的本性
h
波粒
二象 性
光子的动量和能量
p h
德布罗意波（物质波）
粒子
h
的波
p
动性
物质波的波 长和频率
h
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1．下列实验中，能证实光具有粒子性的是
( A )．
A．光电效应实验
B．光的双缝干涉实验
C．光的圆孔衍射实验 D．泊松亮斑实验
2．下列现象能说明光具有波粒二象性的是( D )．
(2)个别光子产生的效果往往显示出 粒子性 ， 比如 光电效应 、 康普顿效应 等光子与电子的 作用是一份一份进行的，这些都体现了光的粒子 性． (3)光既具有 波动性 又具有 粒子性 ，光具有 波 粒二象性 ．
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2、光子的能量和动量
(1)能量：ε＝ hv
(2)动量：p＝
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(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 v＝ 和λ＝ 关系同样正确．
人教版高中物理选修3-5 第17章 第3节 粒子的波动性(共45张PPT)
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.（一切实物粒子都有波动性）
(2)德布罗意是一种概率波,粒子在空间各处出现的概率受到 波动规律的支配,不要以宏观观点中的波（机械波）来理 解德布罗意波.
第12第页1共2页42 页
(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,即光子和实物粒子都具有粒子性,又都 具有波动性,与光子对应的是电磁波,与实物粒子对应的波 是物质波.
④光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时
往往表现为粒子性。
第6页第共6页42 页
二､粒子的波动性 1.物质波
波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
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。
第7页第共7页42 页
答案:(1)4.0×10-10 m 6.63×10-35 m
第34第页3共4页42 页
1.对光的行为,下列说法正确的是( ) 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.光的波动性是光的一种特性,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,就不具有波动性了
毒样貌
第23第页2共3页42 页
人类对于光的认识历程
能量量子化 普朗克
德布罗意： 粒子和波这两种观点应该以某种方式统一
第24第页2共4页42 页
父子诺贝尔奖——汤姆逊
J.J.汤姆逊 1856-1940 1906年,汤姆逊由于发现电 子和对气体放电理论和实验 做出了重大贡献获得诺贝尔 物理学奖。
是粒子.虽然光子和电子都是微观粒子,都具有波粒 二象性,但电子是实物粒子,有静止的质量;光子不 是实物粒子,没有静止的质量,电子是以实物粒子存 在的物质,而光子是以场的形式存在的物质,所以不 能说光子和电子是同样的一种粒子,大量光子的行 为往往表现出波动性,
(2)德布罗意是一种概率波,粒子在空间各处出现的概率受到 波动规律的支配,不要以宏观观点中的波（机械波）来理 解德布罗意波.
第12第页1共2页42 页
(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,即光子和实物粒子都具有粒子性,又都 具有波动性,与光子对应的是电磁波,与实物粒子对应的波 是物质波.
④光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时
往往表现为粒子性。
第6页第共6页42 页
二､粒子的波动性 1.物质波
波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
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。
第7页第共7页42 页
答案:(1)4.0×10-10 m 6.63×10-35 m
第34第页3共4页42 页
1.对光的行为,下列说法正确的是( ) 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.光的波动性是光的一种特性,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,就不具有波动性了
毒样貌
第23第页2共3页42 页
人类对于光的认识历程
能量量子化 普朗克
德布罗意： 粒子和波这两种观点应该以某种方式统一
第24第页2共4页42 页
父子诺贝尔奖——汤姆逊
J.J.汤姆逊 1856-1940 1906年,汤姆逊由于发现电 子和对气体放电理论和实验 做出了重大贡献获得诺贝尔 物理学奖。
是粒子.虽然光子和电子都是微观粒子,都具有波粒 二象性,但电子是实物粒子,有静止的质量;光子不 是实物粒子,没有静止的质量,电子是以实物粒子存 在的物质,而光子是以场的形式存在的物质,所以不 能说光子和电子是同样的一种粒子,大量光子的行 为往往表现出波动性,
物理选修3-517.3《粒子的波动性》ppt课件
()
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．光的波长越长，光子的能量越大
D．光在真空中的传播速度为 3.0×108 m/s 解析：光既具有波动性又具有粒子性，A正确。由v＝λv知B
错。由爱因斯坦光子理论ε＝hv，v＝λν，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
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＝hv和动量p＝
h λ
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＝hp，v＝hε 。
B．宏观物体和微观粒子都具有波动性
C．宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长
D．速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显 解析：一切运动的物体都有一种物质波与它对应，所以宏观
物体和微观粒子都具有波动性，A选项错误，B选项正确；宏
观物体的物质波波长很短，不易观察到它的波动性，所以C选
项错误；速度相同的质子与电子相比，电子质量小，物质波
实验 依据
内容 要点
微粒说 波动说 电磁说 光子说 波粒二象性
牛顿 惠更斯 麦克斯韦
爱因 斯坦
光线光射的传的直播反、光涉射的、干衍
能在真空中 传播，是横 波，光速等 于电磁波的 速度
光电效 应、康 普顿效 应
光既有波动现象， 又有粒子特征
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
17.3 粒子的波动性课件1 新人教版选修3-5课件
属性，我们无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认 为光具有波粒二象性．选项D正确． 答案 D
分类例析
对物质波的理解与计算
【典例2】 一颗质量为5 kg的炮弹． (1)以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波长为多大？ (2)若要使它的德布罗意波长与波长是 400 nm的紫光波长相 等，则它必须以多大的速度运动？
分类例析
【变式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作物质波，但它们不具有干涉、
衍射等现象
分类例析
解析 根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，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
(2)3.3×10－28 m/s
分类例析
借题发挥 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 h h E 罗意波．物质波波长 λ＝p＝mv＝ ，公式中 λ 为德布罗 pν 意波波长，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．
分类例析
对物质波的理解与计算
【典例2】 一颗质量为5 kg的炮弹． (1)以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波长为多大？ (2)若要使它的德布罗意波长与波长是 400 nm的紫光波长相 等，则它必须以多大的速度运动？
分类例析
【变式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作物质波，但它们不具有干涉、
衍射等现象
分类例析
解析 根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，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
(2)3.3×10－28 m/s
分类例析
借题发挥 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 h h E 罗意波．物质波波长 λ＝p＝mv＝ ，公式中 λ 为德布罗 pν 意波波长，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．
粒子的波动性ppt课件
应用领域
应用于密码学、化学模拟、优化问题等领域，如 实现大数因子分解、模拟化学反应过程、求解组 合优化问题等。
05
粒子波动性的实验验证
电子衍射实验
01
实验原理
电子衍射实验利用电子的波动性，通过晶体对电子的衍射作用来验证电
子的波动性。当电子通过晶体时，会受到晶体中原子的散射作用，形成
衍射图案。
02
粒子波动性在凝聚态物理、材料科学、化学等领域中具有重要的应用价 值，为解释和预测物质的性质和行为提供了理论支持。
它为开发新的电子器件、光电器件和量子计算技术等提供了理论指导和 技术支持。
粒子波动性的研究也为解决能源、环境、医疗等领域中的实际问题提供 了新的思路和方法。
THANK YOU
实验结果
通过中子衍射实验，可以观察到中子的衍射图案，从而验证中子的波动性。此外，还可以 通过测量衍射角度等参数来研究物质的结构和性质。
其他相关实验验证
粒子干涉实验
粒子干涉实验利用粒子的波动性，通过双缝干涉等方式来验证粒子的波动性。例如，电子双缝干涉实验可以 观察到电子的干涉现象，从而验证电子的波动性。
干涉实验装置
粒子干涉实验需要使用粒子源、分束器、反射镜、探测器 等装置，其中分束器是将粒子波分为两束或多束的关键部 件。
干涉实验结果
通过干涉实验可以观察到粒子的波动性，如双缝干涉实验 中可以观察到粒子通过双缝后形成的干涉条纹，这些条纹 的位置和间距与粒子的波长有关。
03
粒子波动性的数学描述
薛定谔方程
应用领域
广泛应用于生物学、医学 、材料科学等领域，如观 察细胞、病动性，通过分束、 反射和干涉等过程，实现对中子
波函数的操控和测量。
优点
应用于密码学、化学模拟、优化问题等领域，如 实现大数因子分解、模拟化学反应过程、求解组 合优化问题等。
05
粒子波动性的实验验证
电子衍射实验
01
实验原理
电子衍射实验利用电子的波动性，通过晶体对电子的衍射作用来验证电
子的波动性。当电子通过晶体时，会受到晶体中原子的散射作用，形成
衍射图案。
02
粒子波动性在凝聚态物理、材料科学、化学等领域中具有重要的应用价 值，为解释和预测物质的性质和行为提供了理论支持。
它为开发新的电子器件、光电器件和量子计算技术等提供了理论指导和 技术支持。
粒子波动性的研究也为解决能源、环境、医疗等领域中的实际问题提供 了新的思路和方法。
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实验结果
通过中子衍射实验，可以观察到中子的衍射图案，从而验证中子的波动性。此外，还可以 通过测量衍射角度等参数来研究物质的结构和性质。
其他相关实验验证
粒子干涉实验
粒子干涉实验利用粒子的波动性，通过双缝干涉等方式来验证粒子的波动性。例如，电子双缝干涉实验可以 观察到电子的干涉现象，从而验证电子的波动性。
干涉实验装置
粒子干涉实验需要使用粒子源、分束器、反射镜、探测器 等装置，其中分束器是将粒子波分为两束或多束的关键部 件。
干涉实验结果
通过干涉实验可以观察到粒子的波动性，如双缝干涉实验 中可以观察到粒子通过双缝后形成的干涉条纹，这些条纹 的位置和间距与粒子的波长有关。
03
粒子波动性的数学描述
薛定谔方程
应用领域
广泛应用于生物学、医学 、材料科学等领域，如观 察细胞、病动性，通过分束、 反射和干涉等过程，实现对中子
波函数的操控和测量。
优点
粒子的波动性课件
典例精析
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．光子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．大量光子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．
3 新课堂·互动探究 知识点一 光的波粒二象性
重点聚焦 光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性．
(1)光子的能量 ε＝hν 和动量 p＝hλ都是描述光的性质的基本关系 式．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．两式左侧的 ε 和 p 描述光的 粒子性，右侧的物理量 ν 和 λ 描述光的波动性，它们通过普朗克常量 h 联系在一起．
(2)光的干涉、衍射与偏振实验证明光具有波动性；光电效应和康 普顿效应证明光具有粒子性．
(3)说明 ①当光同物质发生作用时，表现出粒子的性质． ②少量或个别光子易显示出光的粒子性． ③频率高、波长短的光，粒子性特征显著． ④足够能量的光(大量光子)在传播时，表现出波的性质． ⑤频率低、波长长的光，波动性特征显著．
粒子的波动性课件ppt
波动关系的正确性是怎样得到证实的？
用晶体做电子束衍射实验→ ↓
质子、中子、原子、分子 波动性的证实 ↓
德布罗意波的存在及在相应 波动关系的正确性
戴维孙实验 汤姆孙实验 实验结果展示
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
研究光的方向
↓
研究实物粒子（电子、质子等）的方向
↓ 提出德布罗意波（物质波）
遵从关系： v
h
h p
3、科学家们是通过什么途径去验证德布罗 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 意波的存在的呢？此途径的障碍是什么？最 终是如何解决的？
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
托马斯·杨→双缝干涉
} 菲 涅 耳 → 光的衍射
光具有波动性
} 爱因斯坦 → 光电效应 } 光具有粒子性
康 普 顿→康普顿效应
结论：光具有波粒二象性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
解：由德布罗意波长的表达式得：
h p1 60 .6 2 36 1 10 1 0 33 4m6.6261034m
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
宏观粒子观察不到衍射等现象，是因为宏观 粒子波长太小，很难满足波衍射的条件。
用晶体做电子束衍射实验→ ↓
质子、中子、原子、分子 波动性的证实 ↓
德布罗意波的存在及在相应 波动关系的正确性
戴维孙实验 汤姆孙实验 实验结果展示
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
研究光的方向
↓
研究实物粒子（电子、质子等）的方向
↓ 提出德布罗意波（物质波）
遵从关系： v
h
h p
3、科学家们是通过什么途径去验证德布罗 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 意波的存在的呢？此途径的障碍是什么？最 终是如何解决的？
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
托马斯·杨→双缝干涉
} 菲 涅 耳 → 光的衍射
光具有波动性
} 爱因斯坦 → 光电效应 } 光具有粒子性
康 普 顿→康普顿效应
结论：光具有波粒二象性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
解：由德布罗意波长的表达式得：
h p1 60 .6 2 36 1 10 1 0 33 4m6.6261034m
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
宏观粒子观察不到衍射等现象，是因为宏观 粒子波长太小，很难满足波衍射的条件。
17.3-粒子的波动性-课件(人教版选修3-5)
光的强弱对应于光子的数目，明 纹处达到的光子数多，明纹表示 光子达到的概率大。暗纹反之。
一个一个电子依次入射双缝的衍射实验：
7个电子
体现了粒子性
100个电子
3000
20000
体现了波动性 粒子出现的概率低
70000 粒子出现的 概率高
通过上述实验可知：
虽然不能肯定某个光子落在哪一点，但在屏上各处明暗 不同可以推知，光子落在各点的概率是不一样的，即光 子落在明纹处的概率大，落在暗处的概率小。则光子在 空间出现的概率可以通过衍射、干涉的明暗条纹这样的 波动规律确定。
粒子性 波动性
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。
粒子性
波动性 h
二者通过 h来联系
德布罗意 波（物质 波）的波 长
h P
h mv
h
德布罗意公式
h p
h mv
E h
阴极 栅极 多晶 薄膜 G K
Cs
U
高压
屏P
电子衍射图样
2、电子双缝实验 1961年琼森（Claus Jö nsson）将一束电子加速到 50Kev，让其通过一缝宽为a=0.510-6m，间隔为 d=2.010-6m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.
大量电子一次性的行为
一、光的单缝衍射 再来考察单缝衍射问题
单缝 屏
激 光
有运动轨道打在 缝后屏的投影区
如果光子是经典粒子， 从光源飞向屏，不受力， 做匀速直线运动。
遵从牛顿定律，有确定的运 动轨迹，可以同时用位置、 动量描述，也就是可以同时 测准其位置和动量。
粒子的波动性和量子力学的建立(高中物理教学课件)完整版
普朗克黑体辐射理论、爱因斯坦光电效应理论、康普顿散射理论、 玻尔氢原子理论以及德布罗意物质波假 说等一系列理论在解释实验方面都取得 了成功。但它们中的每一个，都是针对 一个特定的具体问题，都不是统一的普 遍性理论。值得注意的是，在这些成功 的理论中，普朗克常量都扮演了关键性 的角色。这就预示着这些理论之间存在 着紧密的内在联系。在它们的背后，应 该存在着统一描述微观世界行为的普遍 性规律。
四.量子力学的应用
量子力学推动了核物理和粒子物理的发展——核能的利用 量子力学推动了原子、分子物理和光学的发展——激光、核磁共 振、原子钟 量子力学推动了固体物理的发展——大规模集成电路（芯片）、 半导体发光技术
量子力学的应用还有很多。毫不夸张地说， 在过去的近一百年中，量子力学极大地推动了 人类的进步。“一步一重天，百步上云端”， 人类探索自然的步伐不会停息，量子力学必将 在这个征途上继续发挥巨大的基础性作用。
例1. 质量为10g，速度为300m/s在空中飞行的子弹，其德 布罗意波波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？ 如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性，我们是否能 看到子弹上下或左右颤动着前进，在空间中描绘出正弦 曲线或其他周期34m； 由于子弹的德布罗意波长极短，比宏观物体的尺度小得 多，我们不能观察到其衍射现象； 由于德布罗意波是一种概率波，仅是粒子在空间出现的 概率遵从波动规律，而非粒子做曲线运动。
05.粒子的波动性和量子力学的建立 图片区
根据所学知识回顾，光的发展史。
粒子派
时间轴 波动派
1672牛顿—微粒说
1905爱因斯坦—光子说 1922康普顿—康普顿效应
1690惠更斯—波动说 1801托马斯·杨—双缝干涉实验 1814菲涅耳—单缝衍射 1864麦克斯韦—光的电磁说 1888赫兹—电磁波实验
四.量子力学的应用
量子力学推动了核物理和粒子物理的发展——核能的利用 量子力学推动了原子、分子物理和光学的发展——激光、核磁共 振、原子钟 量子力学推动了固体物理的发展——大规模集成电路（芯片）、 半导体发光技术
量子力学的应用还有很多。毫不夸张地说， 在过去的近一百年中，量子力学极大地推动了 人类的进步。“一步一重天，百步上云端”， 人类探索自然的步伐不会停息，量子力学必将 在这个征途上继续发挥巨大的基础性作用。
例1. 质量为10g，速度为300m/s在空中飞行的子弹，其德 布罗意波波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？ 如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性，我们是否能 看到子弹上下或左右颤动着前进，在空间中描绘出正弦 曲线或其他周期34m； 由于子弹的德布罗意波长极短，比宏观物体的尺度小得 多，我们不能观察到其衍射现象； 由于德布罗意波是一种概率波，仅是粒子在空间出现的 概率遵从波动规律，而非粒子做曲线运动。
05.粒子的波动性和量子力学的建立 图片区
根据所学知识回顾，光的发展史。
粒子派
时间轴 波动派
1672牛顿—微粒说
1905爱因斯坦—光子说 1922康普顿—康普顿效应
1690惠更斯—波动说 1801托马斯·杨—双缝干涉实验 1814菲涅耳—单缝衍射 1864麦克斯韦—光的电磁说 1888赫兹—电磁波实验
粒子的波动性 课件
(5)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性和粒子 性，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。
(2)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。
(3)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，不要以宏观观点中的波来理解德 布罗意波。
(4)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。
(3)波动性和粒子性的对立统一： ①光子说并未否定波动性，E＝hν＝hcλ中，ν 和 λ 就是波的 概念。 ②波和粒子在宏观世界中是不能统一的，而在微观世界中 却是统一的。 [名师点睛] 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。
(1)物质的分类：物理学中把物质分为两类，一类是分 子、原子、电子、质子及由这些粒子组成的物质；另一类 是场，像电场、磁场、电磁场这种看不见的，不是由实物 粒子组成的，而是一种客观存在的特殊物质。
粒子的波动性
1．光的波粒二象性 (1)光的本性： 光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有波动 性，光电效 应和康普顿效应表明光具有粒子性。即光具有波粒二象性。
(2)光子的能量和动量：
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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、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．
12
光的 光的本性
h
波粒பைடு நூலகம்
二象 性
光子的动量和能量
p h
德布罗意波（物质波）
6
一、德布罗意的物质波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
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 对比的方法分析问题。
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。
1923年，德布罗意试图把粒子性和 波动性统一起来。1924年，在博士论文 《关于量子理论的研究》中提出德布罗 意波,同时提出用电子在晶体上作衍射实 验的想法。
8
(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 v＝ 和λ＝ 关系同样正确．
9
一切实物粒子都有波动性
后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、分 子等实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布洛意关 系。
一颗子弹、一个足球有没有波动性呢？ 质量 m = 0.01kg，速度 v = 300 m/s 的子弹的德布洛意 波长为
(2)个别光子产生的效果往往显示出 粒子性 ， 比如 光电效应 、 康普顿效应 等光子与电子的 作用是一份一份进行的，这些都体现了光的粒子 性．
(3)光既具有 波动性 又具有 粒子性 ，光具有 波 粒二象性 ．
3
2、光子的能量和动量
(1)能量：ε＝ hv
(2)动量：p＝
4
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
19
17
6．关于物质波，以下说法中正确的是 ( AD )．
A．任何一个物体都有一种波与之对应 B．抖动细绳一端，绳上的波就是物质波 C．动能相等的质子和电子相比，质子的物质波 波长短 D．宏观物体不会发生明显的衍射或干涉现象， 所以没有物质波
18
7．下列说法中正确的是 ( )． A．质量大的物体，其德布罗意波长短 B．速度大的物体，其德布罗意波长短 C．动量大的物体，其德布罗意波长短 D．动能大的物体，其德布罗意波长短
1
学说
波粒二
微粒说 波动说 电磁说 光子说
名称
象性
代表 牛顿 惠更斯 麦克斯韦 爱因斯坦 公认
人物
能在真空
光的直 光的干 中传播， 光电效
实验 线传播 涉、衍 是横波， 应、康
依据 、 光
光速等于 普顿效
射 的反射
电磁波速 应
度
光既有 波动现 象，又 有粒子 特征
2
1、光的本性 (1)大量光子产生的效果显示出 波动性 ， 比如 干涉 、 衍射 、 偏振 现象表明光在传 播过程中具有波动性．
程．下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历
史事实B的C是D(
)．
A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”
本质上是一样的
B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波
D．光具有波粒二象性
16
5．关于物质波，以下说法正确的是 ( AD )．
A．任何运动物体都具有波动性 B．湖面上形成的水波就是物质波 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
波长λ和频率v是描述物质的 波动 性的典型 物理量
因此ε＝ hv 和p＝
揭示了光的粒子性
和波动性之间的密切关系．
h架起了粒子性与波动性的桥梁
5
德布罗意波 波粒二象性
1、德布罗意波（物质波）
De . Broglie 1923年发表了题为“波和粒子”的 论文，提出了物质波的概念。
他认为，“整个世纪以来（指19世纪）在光学中比 起波动的研究方法来，如果说是过于忽视了粒子的研究 方法的话，那末在实物的理论中，是否发生了相反的错 误呢？是不是我们把粒子的图象想得太多，而过分忽略 了波的图象呢”
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”。
7
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．
计算结果表明，子弹的波长小到实验难以测量的程度。 所以，宏观物体只表现出粒子性。
10
(3)说明 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．
11
三、对物质波的理解 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．
14
3．下列关于光的波粒二象性的理解，正确的是
( D )．
A．大量的光子中有些光子表现出波动性，有些光 子表现出粒子性 B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变 成粒子 C．高频光是粒子，低频光是波 D．波粒二象性是光的属性，有时它的波动性显著， 有时它的粒子性显著
15
4．人类对光的本性的认识经历了曲折的过
粒子
h
的波
p
动性
物质波的波 长和频率
h
13
1．下列实验中，能证实光具有粒子性的是
( A )．
A．光电效应实验
B．光的双缝干涉实验
C．光的圆孔衍射实验 D．泊松亮斑实验
2．下列现象能说明光具有波粒二象性的是( D )．
A．光的色散和光的干涉 B．光的干涉和光的衍射 C．光的反射和光电效应 D．泊松亮斑和光电效应
3、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．
12
光的 光的本性
h
波粒பைடு நூலகம்
二象 性
光子的动量和能量
p h
德布罗意波（物质波）
6
一、德布罗意的物质波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
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 对比的方法分析问题。
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。
1923年，德布罗意试图把粒子性和 波动性统一起来。1924年，在博士论文 《关于量子理论的研究》中提出德布罗 意波,同时提出用电子在晶体上作衍射实 验的想法。
8
(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 v＝ 和λ＝ 关系同样正确．
9
一切实物粒子都有波动性
后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、分 子等实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布洛意关 系。
一颗子弹、一个足球有没有波动性呢？ 质量 m = 0.01kg，速度 v = 300 m/s 的子弹的德布洛意 波长为
(2)个别光子产生的效果往往显示出 粒子性 ， 比如 光电效应 、 康普顿效应 等光子与电子的 作用是一份一份进行的，这些都体现了光的粒子 性．
(3)光既具有 波动性 又具有 粒子性 ，光具有 波 粒二象性 ．
3
2、光子的能量和动量
(1)能量：ε＝ hv
(2)动量：p＝
4
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
19
17
6．关于物质波，以下说法中正确的是 ( AD )．
A．任何一个物体都有一种波与之对应 B．抖动细绳一端，绳上的波就是物质波 C．动能相等的质子和电子相比，质子的物质波 波长短 D．宏观物体不会发生明显的衍射或干涉现象， 所以没有物质波
18
7．下列说法中正确的是 ( )． A．质量大的物体，其德布罗意波长短 B．速度大的物体，其德布罗意波长短 C．动量大的物体，其德布罗意波长短 D．动能大的物体，其德布罗意波长短
1
学说
波粒二
微粒说 波动说 电磁说 光子说
名称
象性
代表 牛顿 惠更斯 麦克斯韦 爱因斯坦 公认
人物
能在真空
光的直 光的干 中传播， 光电效
实验 线传播 涉、衍 是横波， 应、康
依据 、 光
光速等于 普顿效
射 的反射
电磁波速 应
度
光既有 波动现 象，又 有粒子 特征
2
1、光的本性 (1)大量光子产生的效果显示出 波动性 ， 比如 干涉 、 衍射 、 偏振 现象表明光在传 播过程中具有波动性．
程．下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历
史事实B的C是D(
)．
A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”
本质上是一样的
B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波
D．光具有波粒二象性
16
5．关于物质波，以下说法正确的是 ( AD )．
A．任何运动物体都具有波动性 B．湖面上形成的水波就是物质波 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
波长λ和频率v是描述物质的 波动 性的典型 物理量
因此ε＝ hv 和p＝
揭示了光的粒子性
和波动性之间的密切关系．
h架起了粒子性与波动性的桥梁
5
德布罗意波 波粒二象性
1、德布罗意波（物质波）
De . Broglie 1923年发表了题为“波和粒子”的 论文，提出了物质波的概念。
他认为，“整个世纪以来（指19世纪）在光学中比 起波动的研究方法来，如果说是过于忽视了粒子的研究 方法的话，那末在实物的理论中，是否发生了相反的错 误呢？是不是我们把粒子的图象想得太多，而过分忽略 了波的图象呢”
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”。
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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．
计算结果表明，子弹的波长小到实验难以测量的程度。 所以，宏观物体只表现出粒子性。
10
(3)说明 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．
11
三、对物质波的理解 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．
14
3．下列关于光的波粒二象性的理解，正确的是
( D )．
A．大量的光子中有些光子表现出波动性，有些光 子表现出粒子性 B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变 成粒子 C．高频光是粒子，低频光是波 D．波粒二象性是光的属性，有时它的波动性显著， 有时它的粒子性显著
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4．人类对光的本性的认识经历了曲折的过
粒子
h
的波
p
动性
物质波的波 长和频率
h
13
1．下列实验中，能证实光具有粒子性的是
( A )．
A．光电效应实验
B．光的双缝干涉实验
C．光的圆孔衍射实验 D．泊松亮斑实验
2．下列现象能说明光具有波粒二象性的是( D )．
A．光的色散和光的干涉 B．光的干涉和光的衍射 C．光的反射和光电效应 D．泊松亮斑和光电效应