粤教版 (2019)选择性必修 第三册第四节 德布罗意波优质课件ppt

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1.知道实物粒子具有波动性．　2.知道物质波的实验验证．　3.会计算物质波的波长．　4.知道电子云，初步了解不确定性关系．
通过对双缝干涉、光电效应等一系列问题的研究，人们终于认识到光既有粒子性，又有波动性。我们已经认识到如电子、质子等实物粒子是具有粒子性的，那么实物粒子是否也会同时具有波动性呢？
1.实物粒子的波粒二象性：
h—粒子性、波动性的桥梁
实物粒子和光一样具有波粒二象性，这种与实物粒子相联系的波后来被称为德布罗意波，也叫物质波.
实物粒子既有粒子性，又具有波动性.
1924年，德布罗意在博士学位论文中提出假设：实物粒子也具有波动性。这被认为是“没有科学特征的狂想曲”，看似疯狂，却能站得住脚。
1927年， 戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验，获得了衍射图样，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.
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。
1929年， 德布罗意获得了诺贝尔物理学奖，成为以学位论文获得此殊荣的人.
②宏观物体动量很大，德布罗意波的波长很短，根本无法观察到波动性。
4.德布罗意提出物质波的观念被证实，表明实物粒子也具有波粒二象性。
1．粒子位置的不确定性
单缝衍射现象中，入射的粒子有确定的动量，但它们可以处于挡板左侧的任何位置，也就是说，粒子在挡板左侧的位置是完全不确定的．
2．粒子动量的不确定性(1)微观粒子具有波动性，会发生衍射．大部分粒子到达狭缝之前沿水平方向运动，而在经过狭缝之后，有些粒子跑到投影位置以外．这些粒子具有与其原来运动方向垂直的动量．(2)由于哪个粒子到达屏上的哪个位置是完全随机的，所以粒子在垂直方向上的动量也具有不确定性，不确定量的大小可以由中央亮条纹的宽度来衡量．
1.粒子位置的不确定性
2.粒子动量的不确定性
4．微观粒子的运动没有特定的轨道
1. 下列关于德布罗意波的认识正确的是（　　）A.不管静止的还是运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波B. X光的衍射证实了物质波的假设是正确的C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的D.宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性
解析：A错：只有运动的物体才具有波动性；B错：X光是波长很短的电磁波，是光子，它的衍射不能证实物质波的存在；C对：电子是实物粒子，其衍射证实了物质波的存在；D错：宏观物体由于动量太大，德布罗意波长太小，所以看不到它的干涉、衍射现象，但宏观物体仍具有波动性。
2.［江苏卷］［多选］现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是（　　）A.一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B.肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C.质量为10-3 kg、速度为10-2 m/s的小球，其德布罗意波长约为10-28 m，不过我们能清晰地观测到小球的波动性D.人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同
解析：肥皂泡呈现彩色花纹是光的干涉现象，利用热中子研究晶体的结构是利用了中子的衍射现象，干涉和衍射是波动性的表现，故B、D正确。
4. 一颗质量为5.0 kg的炮弹，（1）以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波长多大？（2）假设它以光速运动，它的德布罗意波长多大？
5.我们能感知光现象，是因为我们接收到了一定能量的光.一个频率是106Hz的无线电波的光子的能量是多大？一个频率是6×1014Hz的绿色光子和1018的γ光子的能量各是多大？结合以上光子能量的大小，从概率波的角度说明，为什么低频电磁波的波动性显著而高频电磁波的粒子性显著.
无线电波光子：E1=hν1=6.63×10-34×106J=6.63×10-28J
绿色光子：E2=hν2=6.63×10-34×6×1014J=3.98×10-19J
γ光子：E3=hν3=6.63×10-34×1018J=6.63×10-16J
由此可知，低频电磁波的能量小、动量小、波长长，高频电磁波的能量大、动量大、波长短.由概率波的波粒二象性特点可知，低频电磁波波动性显著，高频电磁波的粒子性显著.