2020-2021学年高二下学期物理鲁科版（2019)选择性必修第三册课件：6.2 实物粒子的波粒二象性

第2节　实物粒子的波粒二象性 一、德布罗意假说及其实验探索 思考 作为实物粒子的电子是否具有波粒二象性? 提示:具有 1.德布罗意波:德布罗意提出实物粒子也具有_______,称这种波为物质波或德 布罗意波。 2.粒子能量与相应的波的频率之间的关系:______。 3.物质波的动量与波长之间的关系: 。 波动性 E=hν 4.物质波的实验验证: (1)1927年,戴维孙和革末通过实验首次发现了电子的_________。 (2)1927年,汤姆孙用实验证明,电子在穿过金属片后像X射线一样产生_________, 也证实了电子的_______。 (3)1960年,约恩孙直接做了电子_________实验,从屏上摄得了类似杨氏双缝干 涉图样的照片。 衍射现象 衍射现象 波动性 双缝干涉 二、不确定性关系 1.在微观世界中,粒子的_____和_____存在不确定性,不能_________。 2.不确定性关系: ,式中Δx为_____的不确定范围,Δp为_____的 不确定范围,h为普朗克常量。 3.此式表明,不能同时精确确定一个微观粒子的_____和_____。 位置 动量 同时测量 位置 动量 位置 动量 一　计算相关的德布罗意波 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.粒子在空间各处出现的机率受统计规律支配,不要以宏观观点中的波来理解 德布罗意波。 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。 4.求解德布罗意波波长的方法 (1)根据已知条件,写出宏观物体或微观粒子动量的表达式p=mv。 (2)根据波长公式λ= 求解。 (3)注意区分光子和微观粒子的能量和动量的不同表达式。如光子的能 量:ε=hν,动量p= ;微观粒子的动能:Ek= mv2,动量p=mv。 【思考•讨论】 运动着的宏观物体具有波动性,为什么我们很难观察到宏观物体的波动性? 提示:由p= 得,λ= ,宏观物体动量比微观粒子动量大得多,运动着的宏观 物体的波长都很小,而波长越小波动性越不明显,所以我们很难观察到宏观物体 的波动性。