5.3 实物粒子的波粒二象性 学案 (2)

5.3
实物粒子的波粒二象性
学案2
[学习目标]
（1）了解光既具有波动性，又具有粒子性；
（2）知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性；
（3）知道德布罗意波的波长和粒子动量关系。
（4）了解不确定关系的概念和相关计算；
[学习重点]
实物粒子和光子一样具有波粒二象性，德布罗意波长和粒子动量关系。
方法技巧
对德布罗意波的理解方法
⑴德布罗意波是一种概率波，是指在一般情况下，无法准确描述粒子的位置，无法用轨迹描述粒子的运动，粒子在空间某点出现的概率受波动规律支配。
⑵德布罗意波不同于宏观的机械波，更不能理解为粒子做曲线运动。
⑶概率波体现了波粒二象性的和谐统一。
典例剖析
例题
如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球A、B，A球的质量大于B球的质量．开始时A球以一定的速度向右运动，B球处于静止状态．两球碰撞后均向右运动．设碰前A球的德布罗意波长为λ，碰后A、B两球的德布罗意波长分别为λ2和λ3，则下列关系正确的是（
）
A．λ1=λ2=λ3
B．λ1=λ2+λ3
C．
D．
解析：由动量守恒定律pA=pA/+pB，再由德布罗意波长公式λ=h/p，得到h/λ1=h/λ2+h/λ3。
答案：D
规律总结：实物粒子具有波动性，实物粒子的动量和相应波长之间的关系为。
自主演练
各个击破
1．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近．已知中子质量m=1.6710—27kg，普朗克常量h=6.6310—34J·s，可以估算德布罗意波长λ=1.8210-10m的热中子动能的数量级为（
）
A．10—17J
B．10—19J
C．10—21J
D．10—24
J
1．C
2、在单缝衍射实验中，若单缝宽度是，那么光子经过单缝发生衍射，动量的不确定量是多少？
2、解析：单缝宽度是光子经过狭缝的不确定量，即，由得：
。
答案：
3、现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是（
）
A、一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多
B、肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的
C、质量为10-3kg、速度为10-2m/s的小球，其德布罗意波长约为10-23
m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹
D、人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长——晶体中原子间距大致相同
答案：BD
4、任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应，对应波长满足（其中，为普朗克常数，为动量），人们把这种波叫做德布罗意波。现有德布罗意波长为的一个中子和波长为的一个氘核相向对撞，碰后结合成一个氚核，则该氚核的德布罗意波长为（
）
A、
B、
C、
D、
4、D
[反思]
收获
疑问