课件18张PPT。2.4 实物是粒子还是波 核心要点突破课堂互动讲练课前自主学案知能优化训练2.4 课标定位课标定位课前自主学案一、德布罗意波
任何一个运动着的物体,都有一种波与之相伴随,其波长为_________,式中p是物体的动量,h是普朗克常量.人们把这种波称为________,也叫德布罗意波.λ=h/p物质波二、实验事故导致的重大发现
美国物理学家戴维孙和英国物理学家汤姆生分享了1937年诺贝尔物理学奖,他们的成果是_______实验.
三、物质波,又一种概率波
电子的衍射图样与光的一样,在底片上出现了明暗相间的图样,说明电子落在明条纹处的概率_____,落在暗纹处的概率_____,所以物质波也是一种概率波.透射大小四、不确定关系
利用数学方法对微观粒子的运动进行分析可以知道,如果以Δx表示粒子位置的不确定量,以Δpx表示粒子在x方向动量的不确定量,那么有Δx·Δpx≥______,这就是著名的不确定性关系,简称不确定关系.h/4π思考感悟
既然一切运动物体都有物质波与之相伴随,为什么日常生活中没有观察到它们的波动现象呢?
提示:因为物质波的波长太小了.核心要点突破一、德布罗意波也是概率波
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.?特别提醒:德布罗意波也是一种概率波,单个物体的运动具有偶然性,大量物体的运动具有必然性.特别提醒:此式表明:不能同时准确地知道粒子的位置和动量,即不可能用“轨道”来描述粒子的运动.即时应用 (即时突破,小试牛刀)
一辆摩托车以20 m/s 的速度向墙冲去,车身和人共重100 kg ,则车撞墙时的不确定范围是____________.答案:Δx≥2.64×10-38 m课堂互动讲练 关于物质波,下列认识错误的是( )
A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波
B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
D.宏观物体尽管可以看成物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象【精讲精析】 据德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,A选项是正确的;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的衍射现象,并不能证实物质波理论的正确性,即B选项错误;电子是一种实物粒子,电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性,故C选项是正确的;由电子穿过铝箔的衍射实验知,少量电子穿过铝箔后所落位置是散乱的,无规律的,但大量电子穿过铝箔后落点位置则呈现出衍射图样,即大量电子的行为表现出电子的波动性,干涉、衍射是波的特有现象,只要是波,都会发生干涉、衍射现象,故选项D错误.
【答案】 BD【规律总结】 物质波理论告诉我们,任何微观粒子都既具有粒子性又具有波动性,即与光一样,也具有波粒二象性.波粒二象性是光子、电子、质子等微观粒子都具有的基本属性. 在单缝衍射实验中,若单缝宽度是1.0×10-9 m,那么光子经过单缝发生衍射,动量不确定量是多少?
【思路点拨】 由题目可知光子位置的不确定量Δx=1.0×10-9 m,解答本题需利用不确定性关系.【答案】 0.53×10-25 kg·m/s
【规律总结】 由不确定关系求解时往往是某一物理量为定值,而另一个物理量为不确定量.