人教版高中物理选修3-5第17章 第3节 粒子的波动性课件
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(3)光电效应和康普顿效应揭示了光的__粒__子__性____。
(4)
光 的 本 性
大量光子产生的效果显示出__波__动__性___， 如干涉、___衍__射___、偏振现象
个别光子产生的效果显示出__粒__子__性___， 如__光__电__效__应____、康普顿效应
光既有__粒__子__性____， 又具有__波__动__性____， 既光具有_波__粒__二__象__性___。
又有粒子特征
内容 要点
光是一群 光 是 一
光是由一份 光是具有电磁本性
弹性粒子 种 机 械 光是一种电磁波 一份光子组 的物质，既有波动
波
成的
性又有粒子性
年代
17世纪 17世纪
19世纪中
20世纪初
20世纪初
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第十七章 波粒二象性
2．对光的波粒二象性的理解
光的波动性
光的粒子性
实验 基础
干涉、衍射
返回导航
第十七章 波粒二象性
知识点 2 粒子的波动性
1．德布罗意波
任何一种实物粒子都和一个波相联系，这种波被称为德布罗意波，也叫
__物__质____波。
2．物质波的波长和频率
h
ε
波长公式λ＝___p___，频率公式ν＝_____h_。
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第十七章 波粒二象性
3．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 G.P. 汤 姆 孙 分 别 利 用 晶 体 做 了 __电__子__束__衍__射____的实验，得到了类似如图的__衍__射____图 样，从而证实了电子的波动性。他们因此获得了1937年 的诺贝尔物理学奖。
思考讨论 1
曾有一位记者向物理学家诺贝尔奖获得者布拉格请 教：光是波还是粒子？布拉格幽默地答道：“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。”那么光的本性到底是什么呢？你 是如何理解的？
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第十七章 波粒二象性
提示：光具有波粒二象性。 光既不同于宏观观念的粒子，也不同于宏观观念的波，但光既具有粒子性 又具有波动性，粒子性和波动性都是光本身的属性。
课前预习反馈
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第十七章 波粒二象性
知识点 1 光的波粒二象性 1．光的本性 (1)19世纪初托马斯·杨、菲涅耳、马吕斯等分别观察到了光的__干__涉____、
__衍__射____和偏振现象。
(2)19世纪60年代和80年代，麦克斯韦和赫兹先后从理论上和实验上确认了 光的___电__磁__波___本质。
( √) ( ×) ( √) ( √) ( ×) ( √)
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第十七章 波粒二象性
『选一选』
(多选)(2020·黑龙江省哈尔滨六中高二下学期期中)波粒二象性是微观世界
的基本特征，下列说法正确的是 A．光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性
( AB )
B．电子束的晶体衍射实验表明实物粒子具有波动性
C．动能相等的质子和电子的德布罗意波长相等
D．低频电磁波的粒子性显著而高频电磁波的波动性显著
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第十七章 波粒二象性
解析：光电效应和康普顿效应，能说明光具有粒子性，故A正确；电子束
射到晶体上产生的衍射图样说明电子具有波动性，故B正确；动能相等的质子和
电子，它们的动量：p＝ 2m·Ek，质子与电子的质量不同，所以动能相等的电子
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第十七章 波粒二象性
思考辨析
『判一判』 (1)光的干涉、洐射、偏振现象说明光具有波动性。 (2)光子数量越大，其粒子性越明显。 (3)光具有粒子性，但光子又不同于宏观观念的粒子。 (4)一切宏观物体都具有波动性，即物质波。 (5)湖面上的水波就是物质波。 (6)电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性。
第十七章
波粒二象性
第三节 粒子的波动性
第十七章 波粒二象性
【素养目标定位】
※
理解光的波粒二象性
※
了解粒子的波动性
※
理解物质波的概念，知道物质波的实验验证
返回导航
第十七章 波粒二象性
【素养思维脉络】
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1
课前预习反馈
2
课内互动探究
3
核心素养提升
4
课内随堂达标
5
课时强化作业
第十七章 波粒二象性
光电效应、康普顿效应
含义
光的波动性是光子本身的一种属性， 粒子的含义是“不连续”“一份一
它不同于宏观的波，它是一种概率 份”的，光的粒子即光子，不同于宏
与质子的动量是不同的，根据德布罗意波波长公式λ＝
h p
，可知它们的德布罗意
波长不相等，故C错误；电磁波的频率越低，则能量值越小，频率越大，则能
量值越大，所以低频电磁波的波动性显著而高频电象性
『想一想』 2018年6月30日，中国运动员苏炳添在2018钻 石联赛巴黎站比赛中，以9.91 s的成绩再次追平了 男子100 m亚洲记录。设苏炳添的质量约为75 kg， 请计算他在100 m比赛时的德布罗意波长，并说明 其波动性是否明显。 答案：8.76×10－37 m，波动性很不明显
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第十七章 波粒二象性
归纳总结
1．光学发展史
学说名称 微粒说 代表人物 牛顿
波动说 惠更斯
电磁说 麦克斯韦
光子说 爱因斯坦
波粒二象性 公认
实验 依据
光 的 直 线 光 的 干 能 在 真 空 中 传 光电效应康 光既有波动现象，
传播、光 的反射
涉 射
、衍
播，是横波，光 速等于电磁波速
普顿效应
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第十七章 波粒二象性
2．光子的能量和动量 (1)能量：ε＝_____h_ν__；
h (2)动量：p＝___λ___。 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
h 描述物质的__波__动____性的典型物理量。因此ε＝____h_ν___和p＝___λ___揭示了光 的粒子性和波动性之间的密切关系。
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第十七章 波粒二象性
解析：苏炳添100 m跑时对应的德布罗意波波长为 λ＝hp＝mhv＝6.7653××911.0090－134 m≈8.76×10－37 m 可见此波长极短，其波动性很难表现出来。
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第十七章 波粒二象性
课内互动探究
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第十七章 波粒二象性
探究 一
对光的本性的认识
(4)
光 的 本 性
大量光子产生的效果显示出__波__动__性___， 如干涉、___衍__射___、偏振现象
个别光子产生的效果显示出__粒__子__性___， 如__光__电__效__应____、康普顿效应
光既有__粒__子__性____， 又具有__波__动__性____， 既光具有_波__粒__二__象__性___。
又有粒子特征
内容 要点
光是一群 光 是 一
光是由一份 光是具有电磁本性
弹性粒子 种 机 械 光是一种电磁波 一份光子组 的物质，既有波动
波
成的
性又有粒子性
年代
17世纪 17世纪
19世纪中
20世纪初
20世纪初
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第十七章 波粒二象性
2．对光的波粒二象性的理解
光的波动性
光的粒子性
实验 基础
干涉、衍射
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第十七章 波粒二象性
知识点 2 粒子的波动性
1．德布罗意波
任何一种实物粒子都和一个波相联系，这种波被称为德布罗意波，也叫
__物__质____波。
2．物质波的波长和频率
h
ε
波长公式λ＝___p___，频率公式ν＝_____h_。
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第十七章 波粒二象性
3．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 G.P. 汤 姆 孙 分 别 利 用 晶 体 做 了 __电__子__束__衍__射____的实验，得到了类似如图的__衍__射____图 样，从而证实了电子的波动性。他们因此获得了1937年 的诺贝尔物理学奖。
思考讨论 1
曾有一位记者向物理学家诺贝尔奖获得者布拉格请 教：光是波还是粒子？布拉格幽默地答道：“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。”那么光的本性到底是什么呢？你 是如何理解的？
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第十七章 波粒二象性
提示：光具有波粒二象性。 光既不同于宏观观念的粒子，也不同于宏观观念的波，但光既具有粒子性 又具有波动性，粒子性和波动性都是光本身的属性。
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第十七章 波粒二象性
知识点 1 光的波粒二象性 1．光的本性 (1)19世纪初托马斯·杨、菲涅耳、马吕斯等分别观察到了光的__干__涉____、
__衍__射____和偏振现象。
(2)19世纪60年代和80年代，麦克斯韦和赫兹先后从理论上和实验上确认了 光的___电__磁__波___本质。
( √) ( ×) ( √) ( √) ( ×) ( √)
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第十七章 波粒二象性
『选一选』
(多选)(2020·黑龙江省哈尔滨六中高二下学期期中)波粒二象性是微观世界
的基本特征，下列说法正确的是 A．光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性
( AB )
B．电子束的晶体衍射实验表明实物粒子具有波动性
C．动能相等的质子和电子的德布罗意波长相等
D．低频电磁波的粒子性显著而高频电磁波的波动性显著
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第十七章 波粒二象性
解析：光电效应和康普顿效应，能说明光具有粒子性，故A正确；电子束
射到晶体上产生的衍射图样说明电子具有波动性，故B正确；动能相等的质子和
电子，它们的动量：p＝ 2m·Ek，质子与电子的质量不同，所以动能相等的电子
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第十七章 波粒二象性
思考辨析
『判一判』 (1)光的干涉、洐射、偏振现象说明光具有波动性。 (2)光子数量越大，其粒子性越明显。 (3)光具有粒子性，但光子又不同于宏观观念的粒子。 (4)一切宏观物体都具有波动性，即物质波。 (5)湖面上的水波就是物质波。 (6)电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性。
第十七章
波粒二象性
第三节 粒子的波动性
第十七章 波粒二象性
【素养目标定位】
※
理解光的波粒二象性
※
了解粒子的波动性
※
理解物质波的概念，知道物质波的实验验证
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第十七章 波粒二象性
【素养思维脉络】
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1
课前预习反馈
2
课内互动探究
3
核心素养提升
4
课内随堂达标
5
课时强化作业
第十七章 波粒二象性
光电效应、康普顿效应
含义
光的波动性是光子本身的一种属性， 粒子的含义是“不连续”“一份一
它不同于宏观的波，它是一种概率 份”的，光的粒子即光子，不同于宏
与质子的动量是不同的，根据德布罗意波波长公式λ＝
h p
，可知它们的德布罗意
波长不相等，故C错误；电磁波的频率越低，则能量值越小，频率越大，则能
量值越大，所以低频电磁波的波动性显著而高频电象性
『想一想』 2018年6月30日，中国运动员苏炳添在2018钻 石联赛巴黎站比赛中，以9.91 s的成绩再次追平了 男子100 m亚洲记录。设苏炳添的质量约为75 kg， 请计算他在100 m比赛时的德布罗意波长，并说明 其波动性是否明显。 答案：8.76×10－37 m，波动性很不明显
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第十七章 波粒二象性
归纳总结
1．光学发展史
学说名称 微粒说 代表人物 牛顿
波动说 惠更斯
电磁说 麦克斯韦
光子说 爱因斯坦
波粒二象性 公认
实验 依据
光 的 直 线 光 的 干 能 在 真 空 中 传 光电效应康 光既有波动现象，
传播、光 的反射
涉 射
、衍
播，是横波，光 速等于电磁波速
普顿效应
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第十七章 波粒二象性
2．光子的能量和动量 (1)能量：ε＝_____h_ν__；
h (2)动量：p＝___λ___。 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
h 描述物质的__波__动____性的典型物理量。因此ε＝____h_ν___和p＝___λ___揭示了光 的粒子性和波动性之间的密切关系。
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第十七章 波粒二象性
解析：苏炳添100 m跑时对应的德布罗意波波长为 λ＝hp＝mhv＝6.7653××911.0090－134 m≈8.76×10－37 m 可见此波长极短，其波动性很难表现出来。
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第十七章 波粒二象性
课内互动探究
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第十七章 波粒二象性
探究 一
对光的本性的认识