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1、第十七章 第3、4、5节：粒子的波动性 概率波 不确定性关系【学习目标】1 .知道光的波粒二象性，理解其对立统一的关系.2 .了解德布罗意波和概率波，知道它们都遵循统计规律.3 .会用不确定性关系的公式分析简单问题.【重点、难点】光的波粒二象性，德布罗意波的概念【自主学习】一、光的波粒二象性(1)光的干涉和衍射现象说明光具有性，效应和效应说明光具有粒子性.光子的能量=,光子的动量夕=.(3)光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有二象性.二、物质波概率波1 .任何运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它相对应，这种波叫物 质波，又叫德布罗意波.物质波波长、频率的计算公式为4=
2、，p=.2 .德布罗意假说是光的波粒二象性的推广，即光子和实物粒子都既具有粒子性又具有, 即具有波粒二象性.与光子对应的波是波，与实物粒子对应的波是 波.3 .物质波的实验验证(1) 1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了衍射的实验，从而证实了的波动性.人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性，对于这些粒子，德布罗意给出的K = 和4=关系同样正确.5.物质波也是一种概率波.三、不确定性关系L微观粒子运动的基本特征：不再遵守定律，不可能同时准确地知道粒子的和,不可能用“轨迹”来描述粒子的运动，这种关系叫做不确定性关系.微观 粒子的运动状态只能通过做统计性的描述.2.单缝衍射现象中，粒子
3、在挡板左侧的位置是完全不确定的，即通过挡板前粒子的位置具有 性，粒子通过狭缝后，在垂直原来运动方向的动量是不确定的，即通过挡板后粒子的动量具有性.X和动量的不确定量夕的关系式为，其中力是.4不确定性关系告诉我们，如果要更准确地确定粒子的位置(即Ax更小)，那么动量的测量一定 会(即夕更大)，也就是说，不可能同时准确地知道粒子的和，也不可 能用“轨迹”来描述粒子的运动.【合作探究】1、什么现象体现出了光的波动性？什么现象体现了光的粒子性?2、光的波动性和粒子性矛盾吗？应该怎样理解波粒二象性？3、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
4、该问题？谈谈自己的认识.【提问问题展示预设】【例题1】（多选）对光的认识，以下说法中正确的是（）A.个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性B.高频光是粒子，低频光是波C.光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不再具有波动性了D.光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现得明显，在另外某种场合下，光的粒 子性表现明显E.光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的F.光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点【例题2】（多选）根据物质波理论，以下说法中正确的是（）A.微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性D.速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更
5、为明显【例题3从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系Ap、士,判断下列说法正确的是（）X JIA.入射的粒子有确定的动量，射到屏上粒子就有准确的位置B.狭缝的宽度变小了，因此粒子的不确定性也变小了C.更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了【小组讨论问题预设】小组讨论合作探究1、2、3【当堂检测】1、下列关于德布罗意波的认识，正确的解释是（）D.宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性2、（多选）物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱 光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出 现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就出现了规则的干涉条纹，对这个实验结果下列认识正确的是（）A.曝光时间不长时，光子的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点整理内化1.课堂小结