粒子的波动性.doc

§ 崭新的一页:粒子的波动性【教学目标】1、知识与技能:、过程与方法:培养学生的观察、分析能力。3、情感态度与价值观:培养学生严谨的科学态度,正确地获取知识的方法。【重点难点】1、重点:粒子波动性的理解2、难点:对德布罗意波的实验验证【授课内容】一、说明:光的波粒二象性的联系(1)、E=hν  光子说不否定波动性光具有能量动量,表明光具有粒子性。光又具有波长、频率,表明光具有波动性。且由E=hν,光子说中E=hν,ν是表示波的物理量,可见光子说不否定波动说。(2)、光子的动量和光子能量的比较:p=与ε=hνP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波粒二象性对光子来讲是统一的。二、德布罗意波(物质波)1924年,德布罗意(duedeBroglie,1892-1960)最早想到了这个问题,并且大胆地设想,对于光子的波粒二象性会不会也适用于实物粒子。“波和粒子”的论文,提出了物质波的概念。他认为,“整个世纪以来(指19世纪)在光学中比起波动的研究方法来,如果说是过于忽视了粒子的研究方法的话,那末在实物的理论中,是否发生了相反的错误呢?是不是我们把粒子的图象想得太多,而过分忽略了波的图象呢”   于是,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。能量为E、动量为p的粒子与频率为v、波长为的波相联系,并遵从以下关系:E=mc2=hvp=mv=    其中p:运动物体的动量  h:普朗克常量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。后来,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。一颗子弹、一个足球有没有波动性呢?【例1】试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意波的波长。解:估计一个中学生的质量m≈50kg,百米跑时速度v≈7m/s,则λ==×10-36m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。可见,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。德布罗意公式成为揭示微观粒子波-粒二象性的统一性的基本公式,1929年,DeBroglie因发现电子波而荣获Nobel物理学奖。三、,、:    年 月 日  星期    第  节§  概率波    【教学目标】(一),了解光既有波动性,.(二),认识数学工具在物理科学中的作用(三)情感、态度与价值观理解人类对光的本性的认识和研究经历了一个十分漫长的过程,这一过程也是辩