第4章5 粒子的波动性和量子力学的建立-2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第三册新课标辅导【精讲精练】人教版（课件ppt)

第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 5　粒子的波动性和量子力学的建立 　　　[学业要求与核心素养] 1．知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性。 2．掌握λ＝eq \f(h,p)的含义及应用。 3．了解量子力学的建立及应用。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 运动 实物粒子 物质波 干涉 自主预习 基础落实 一、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________。 2．物质波的波长：λ＝eq \f(h,p)。 3．物质波的频率：ν＝eq \f(ε,h)。 二、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_________或衍射现象。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 电子束 电子 电子 波动性 图4-5-1 2．实验验证：1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了______衍射的实验，得到了类似图的______的衍射图样，证实了_______的波动性。 3．说明：人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的___________，对于这些粒子，德布罗意给出的ν＝eq \f(ε,h)和λ＝eq \f(h,p)关系同样正确。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 氢原子理论 矩阵力学 薛定谔方程 波动力学 矩阵力学 微观世界 量子力学 三、量子力学的建立和应用 1．1925年，德国物理家海森堡和玻恩等人对玻尔的_____________进行了推广和改造，使之可以适用于更普遍的情况。他们建立的理论被称为___________。 2．1926年奥地利物理学家薛定谔提出了物质波满足的方程——_______________。 3．1926年，薛定谔和美国物理学家埃卡特很快又证明，____________和_____________在数学上是等价的，它们是同一种理论的两种表达方式。 4．在以玻恩、海森堡、薛定谔以及英国的狄拉克和奥地利的泡利为代表的众多物理学家的共同努力下，描述______________行为的理论被逐步完善并最终完整地建立起来，它被称为____________ (quantum mechanics)。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 核物理 粒子物理 原子、分子物理 固体物理 √ × × √ 5．量子力学推动了： (1)_________和___________的发展。 (2)_______________和光学的发展。 (3)___________的发展。 |自我诊断| 1．判断下列说法的正误。 (1)量子力学推动了固体物理的发展。( ) (2)一切宏观物体都伴随一种波，即物质波。( ) (3)湖面上的水波就是物质波。( ) (4)电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性。( ) 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 1.66×10－38m 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，则估算小汽车的德布罗意波长为______________。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 互动探究 素能培优 知识点一　物质波的理解和波长计算 问题探究1 (1)如图4-5-2是电子束通过铝箔后的衍射图样，结合图样及课本内容回答下列问题： 图4-5-2 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 ①德布罗意提出“实物粒子也具有波动性”假设的理论基础是什么？ ②电子束穿过铝箔的衍射图样说明了什么？ 答案　①普朗克能量子假说和爱因斯坦光子理论。 ②电子束具有波动性。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 (2)德布罗意认为任何运动着的物体均具有波动性，可是我们观察运动着的汽车，并未感觉到它的波动性，你如何理解该问题？谈谈自己的认识。 答案　波粒二象性是微观粒子的特殊规律，一切微观粒子都存在波动性，宏观物体(汽车)也存在波动性，只是因为宏观物体质量大，动量大，波长短，难以观测。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 [归纳升华] 1．任何物体，小到电子、质