第四章 5 粒子的波动性和量子力学的建立-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习教案（人教版）

鄉四端额子然孩没短一炭牌 5粒子的波动性和量子力学的建立 1.理解德布罗意波，会解释州关现象。 学习目标2.了解物质波的实验验证。 3.知道#子力学的建立，了解量子力学的应用 学习过程 学习第记 【课前预习】 [知识梳理] 一、粒子的波动性 1.德布罗意波：每一个 的粒了都马一个对应的被相联系，这种马与实物粒了相联系的波 被称为德布罗意波，也叫作 波。 2.物质波的波长、频率关系式：波长 ,颜率w一 二、物质波的实验验证 1实验探究思路， 、衍足议特有的现象如果实物粒了其有波动性，则在一定条件下。 也应该发生 或衍射跳象 2.实验验证 192?牛戴维孙和(G.P.汤姆孙分别用单由和多由站祧鞭了 衍射的实验，得判了 的所射图样，证实了 的被动性。 3.说明 (1)人陆续证实了子，质子以及原子、分子的 对这些粒子.德布罗意给山的 y是和入冬关系样工确。 (2)宏规物休的质t比微观粒子大得多，它们运动时的 很大，对应的德布罗意被的波 长就 三、量子力学的建立 1.1925年，德回物理学家海森保和取恩牛人对玻尔的氯原子理论进行了推)'和攻造，使之可以 适用于更普遍的情况。他们建立的理论被称为矩件力学。 21926年作，奥地利物理学家薛谔提州了物质波满足的方程一薛定渭方程。这个方程使玻尔 单论的局限得以消除。巾于这个理论的关褪是物质波，因此被称为波动力学。 3.在以玻恩、海森堡、你定湾以及英回的狄拉克和奥地利的泡利为代表的众多物理学家的共时 努力下，描述 世界行为的理论被逐步完普并成终完整地建立起来，它被称为 力学 四、量子力学的应用 1.量了广力学推动了核物理和粒了物牢的发楼。 2.量子力学推动了原子、分子物理和光学的发展 3.量子力学推动了团体物理的发展。 [预习自测] 判断正误 (1)德布罗总认为实物粒子也只有波动性。 (2)光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯地磁理论 (3)波长较长的光只有被性，没有粒子性。 (4)向前飞行的子弹具有波动性 (5)首先提北量了理论的科学家是爱烟斯坦。 (6)一个量千就是里成物质的最小微粒，知原子、分千 75 察件中赠莎学碗练物螺醉骚考蔻损修必漫第严册 续表 【课党探究】 一、对物质波的理解 [要点提炼] 1,任利物体，小到屯下，质广，大到行星，太仰都存在波动性，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。 2.粒子在学问各处出现的概率受被动规律女配，不要以宏观观念中的波来弹解欲布罗意波。 3.德布罗总假说是光子的波粒二象性的一种推“，使之包开了所有的物质粒子，即光子与实物 粒了都只有粒了性，又都具有波动性，与光了对应的被是屯微议，与实物粒了对应的被足物 质波 [例]下列说法中正确的是 A质量大的物体，其德布罗意波长小 质量小的物休，其德布罗意波长小 (C动量人的物体，其德布罗意波长小 ).速度大的物体，其德布罗意被长小 二、物质波波长的计算 [要点提炼] 1,物质被波长入=真-上=是，公式中入为德布罗意波的波长，h为普明克常量p为粒了动量。 对物理原理公式的理解关键在于对各物避式意义的理解。 2每一个运威的粒了都与一个对成的波（物质被或袍布岁意波）相联系，共被长2一合其中p为 粒了的动量，h足昔朗克常量，h=6.63X104J·。所以，计算德布罗意波长时装熟记公式 A女，有时还买结合粒子的能量。与颜率，的关系，青进行水解。 [例2]一颗质量为5.0kg的炮弹： (1)以200m/s的速度运动时.它的德布罗意波长多大： (2)假设它以光速运动，它的德布罗意被长多大？ (3)若要使它的德布罗意波长与波长是400rm的紫光波长都等，则它必须以多大的速度 运动？ 三、量子力学的建立和应用 [要点提炼] 1.量子力学：研究微观粒了运动的某木理论，它和种对论构成近代物理学的两人支柱 2.线索 德布罗意→你定冯→昨定罗被动方程 单子力学 海森坠·坡恩，提出矩阵力学 3.意义：量子力学足在普明克，玻尔等人所处立的一个个的只体理论（它们皲统称为“平期量」 论“的基华础上创立的。它继张了中圳成子论的成功之处并克服了其困难和局限，终取代了 早期：了论，成为统一橘述微观什界物理规神的普遍理论。 4.应用：计算氯原子的光谱，获得巨大成功.其现论计笄与实验纺果完朵符合。量子力学不仪可 以正确地解释区原了光诺，而且还可以说明复杂原子的构造，解释复杂惊子的光诺。这确实 表，量子力学是微双粒子所遵从的规律 76 纳纸￥ 鼷子结©没效二新烟 续表 [例3]（多逸）卜列说法中正确的是 A.微观物质系统的仔在足量∫化的 微张世界中，物体之间传递的相互作川量是量了化的 C微观世界中，物体的状态及其变化是量子化的 D,做观世界，物体的知互作用是量子化的，物体的状态是连续的 【课堂小结】 【达标检测】 1.(多选)根：物