第四章第5节：粒子的波动性和量子力学的建立 教案—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修三

教 案 上课时间： 年 月 日 题课 选择性必修三第四章第5节：粒子的波动性和量子力学的建立 课型 新 课时 1 教 学 目 标 1.知道实物粒子的波动性假设和实验验证。2.知道实物粒子和光一样也具有波粒二象性。3.体会量子力学的建立对人们认识物质世界的影响。 学习重点 物质波、量子力学的建立 学习难点 体会实物粒子的波粒二象性 教 学 过 程 教学环节（含备注） 教 学 内 容 引入新课 讲授新课 课后作业 一.引入新课 光有波粒二象性，实物粒子有波动性吗？ 二.进行新课 （一）光的波粒二象性 光具有能量、动量，表明光具有粒子性。光又具有波长、频率，表明光具有波动性。比较：p= 与ε=hν：Ｐ与ε是描述粒子性的，λ、ν是描述波动性的，h则是连接粒子和波动的桥梁 （二）德布罗意波（物质波） 1924年，德布罗意(due de Broglie, 1892-1960)大胆地设想，对于光子的波粒二象性会不会也适用于实物粒子。 他提出：一切实物粒子都有具有波粒二象性。即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系。能量E、动量为p的粒子与频率为v、波长为(的波相联系：p= 与ε=hν 1、德布罗意波 这种和实物粒子相联系的波称为德布罗意波(物质波或概率波),其波长(称为德布罗意波长。 2、一切实物粒子都有波动性。 大量实验都证实了：质子、中子和原子、分子等实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布罗意关系。 一颗质量为0.01kg的子弹、速度为500m/s,其波长为1.3×10－34m 计算结果表明，子弹的波长小到实验难以测量的程度，宏观物体的物质波波长非常小，所以很难表现出其波动性。所以，宏观物体只表现出粒子性。 只有微观粒子的波动性较显著；而宏观粒子(如子弹)的波动性根本测不出来。 （三）物质波的实验验证 1927年汤姆孙观察了电子束透过多晶薄片的衍射现象. 1961年,C.约恩孙让电子束通过单缝、多缝的衍射图样. （四）波的分类 1、机械波-----质点的振动引起；2、电磁波-----电场、磁场的振动引起；3、物质波------粒