第5章 第3、4节 实物粒子的波粒二象性 “基本粒子”与恒星演化-2020-2021学年高中物理选修3-5【导学教程】同步辅导（鲁科版）课件PPT

第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 第3、4节　实物粒子的波粒二象性 “基本粒子”与恒星演化 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 运动着 物质 hν 普朗克常量 教材梳理·新知探究 一、德布罗意的假设 [自学教材] 1．德布罗意波 任何一个_________的物体，都有一种波与它相对应，这种波叫______波，也称为德布罗意波。 2．德布罗意关系 E＝____　p＝____ 式中___________把粒子性和波动性联系起来。 eq \f(h,λ) 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 3．物质波的实验验证 1927年________和_____分别利用晶体做了电子束衍射实验，得到了电子的_________，证实了电子的波动性。 戴维孙 革末 衍射现象 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 [重点诠释] 1．波存在的普遍性 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。 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 2．对德布罗意假说的理解 (1)德布罗意波是一种概率波，粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配，不要以宏观观点中的波来理解德布罗意波。 (2)德布罗意假说是光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。 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 [典题强化] 1．下列说法中正确的是 A．物质波属于机械波 B．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性 C．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波 D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 解析　物质波是一切运动着的物体所具有的波，与机械波性质不同。宏观物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显，看不出来，故只有C对。 答案　C 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 二、不确定性关系及电子云 [自学教材] 1．不确定性关系 在微观世界中，粒子的______和_____存在一定的不确定性，不能同时测量。 位置 动量 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 疏密 大 密集 小 稀疏 不确定 2．关系式 _______________。式中，Δx为位置的不确定范围，Δp为动量的不确定范围，h为普朗克常量。 3．电子云 用点的______表示的电子出现的概率分布。 4．电子的分布 某一空间范围内电子出现概率_____的地方点______，电子出现概率____的地方点_____。电子云反映了原子核外电子位置的________性。 ΔxΔp≥eq \f(h,4π) 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 [重点诠释] 1．不确定性关系是微观粒子具有波粒二象性的必然结果，除位置和动量的不确定关系外，还有其他不确定性关系，如时间和能量的不确定性关系：ΔEΔt≥eq \f(h,4π)。 2．普朗克常量是不确定性关系中的重要角色，如果h的值可忽略不计，这时物体的位置、动量可同时有确定的值；如果h不能忽略，这时必须考虑微粒的波粒二象性。h成为划分经典物理学和量子力学的一个界线。 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 3．在微观领域，要准确地确定粒子的位置，动量的不确定量更大；反之，要准确确定粒子的动量，位置的不确定量就更大，如狭缝变成宽缝时，粒子的动量可精密测定，但粒子通过缝的位置不确定量增大；反之，缝很窄时，粒子的位置测定精确了，但衍射范围增大了，动量的测量更不准确了。 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 [典题强化] 2．质量为m的粒子被限制在x＝－eq \f(l,2)到x＝eq \f(l,2)的区域内运动，在它朝x轴正方向运动时，其动量测量值的最小不确定范围Δp≥________。 解析　Δx＝l，由Δx·Δp≥eq \f(h,4π)知Δp≥eq \f(h,4πl)。 答案　eq \f(h,4πl) 第5章 波与粒子 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 三、“基本粒子”与恒星演化 [自学教材] 1．对粒子的认识过程 (1)“基本粒子”：电子、质子和______。曾认为它们是组成物质的