第4章 第5节 粒子的波动性和量子力学的建立(课件PPT)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版)

原子结构和波粒二象性 第四章 第5节　粒子的波动性和量子力学的建立 返回导航 第四章　原子结构和波粒二象性 物理 选择性必修 第三册 R 课程内容要求 核心素养提炼 1．知道实物粒子具有波粒二象性，掌握物质波的概念． 2．学会通过电子衍射实验观察电子的波动性． 3．了解量子力学的建立和量子力学的应用. 1．物理观念：物质波、电子衍射、量子力学的建立 2．科学思维：德布罗意波长的计算方法． 3．科学探究：观察电子衍射图样． 4．科学态度与责任：通过了解量子力学认识科学的发展. 栏目索引 教材知识 梳理 知识方法 探究 随堂达标 训练 返回导航 第四章　原子结构和波粒二象性 物理 选择性必修 第三册 R 1．粒子的波动性 (1)德布罗意波 每一个_______的粒子都与一个对应的波相联系，这种与___________相联系的波称为德布罗意波，也叫作_________. (2)物质波的波长、频率关系式 波长：λ＝_____，频率：ν＝_____. 一、粒子的波动性　物质波的实验验证 运动　 实物粒子　 物质波　 教材知识 梳理 eq \f(h,p)　 eq \f(ε,h)　 返回导航 第四章　原子结构和波粒二象性 物理 选择性必修 第三册 R 2．物质波的实验验证 (1)实验探究思路 _______、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，也应该能发生干涉和衍射现象． (2)实验验证 1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了_________衍射实验，得到了_______的衍射图样，证实了_______的波动性． [判断] (1)一切宏观物体都伴随一种波，即物质波． (　　) (2)湖面上的水波就是物质波． (　　) (3)电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性． (　　) 干涉　 电子束　 电子　 电子　 ×　 ×　 √　 返回导航 第四章　原子结构和波粒二象性 物理 选择性必修 第三册 R 1．量子力学建立的基础：普朗克黑体辐射理论，爱因斯坦___________理论、康普顿散射理论、玻尔氢原子理论以及德布罗意_________假说．其中_____________扮演了关健性的角色． 2．量子力学的建立 (1)1925年，德国物理学家海森堡和玻恩等人建立___________. (2)1926年，奥地利物理学家薛定谔提出物质波满足的方程——_____________. (3)在以玻恩、海森保、薛定谔及美国的狄拉克和奥地利的泡利等众多物理学家的共同努力下建立起量子力学．量子力学是描述___________物理规律的普遍理论． 二、量子力学的建立　量子力学的应用 光电效应　 物质波　 普朗克常量　 矩阵力学　 薛定谔方程　 微观世界　 返回导航 第四章　原子结构和波粒二象性 物理 选择性必修 第三册 R 3．量子力学的应用 (1)推动了核物理和粒子物理的发展． (2)推动了原子、分子物理和光学的发展． (3)推动了固体物理的发展． 返回导航 第四章　原子结构和波粒二象性 物理 选择性必修 第三册 R 一个同学绕着操场跑步，怎样估算这个同学跑步时物质波的波长？ 探究点一　物质波的理解和德布罗意波波长的计算 知识方法 探究 提示　估计该同学质量为50 kg，跑步时速度大约5 m/s，根据λ＝eq \f(h,p) λ＝eq \f(6.63×10－34,50×5)m≈3×10－36m. 返回导航 第四章　原子结构和波粒二象性 物理 选择性必修 第三册 R 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．有关德布罗意波计算的一般方法 (1)计算物体的速度，再计算其动量．如果知道物体动能也可以直接用p＝eq \r(2mEk)计算其动量． (2)根据λ＝eq \f(h,p)计算德布罗意波长． (3)需要注意的是：德布罗意波长一般都很短，比一般的光波波长还要短，可以根据结果的数量级大致判断结果是否合理． (4)宏观物体的波长小到可以忽略，其波动性很不明显． 返回导航 第四章　原子结构和波粒二象性 物理 选择性必修 第三册 R 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大？(中子的质量为1.67×10－27kg) [思路点拨]　(1)子弹的动量p可用p＝mv求解． (2)德布罗意波长λ与物体的动量p的关系：λ＝eq \f(h,p). 返回导航 第四章　原子结构和波粒二象性 物理 选择性必修 第三册 R 答案　3.97×10－10 m　6.63×10－35 m 解析　中子的动量为：p1＝m1v，子弹的动量为：p2＝m2v，