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高中物理编辑
2020高中物理第十七章波粒二象性第3节粒子的波动性课时训练(含解析)新人教版选修3-5
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  • 资源类别试题
    资源子类章节测试
  • 教材版本人教版(现行教材)
    所属学科高中物理
  • 适用年级高二年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1206 K
    上传用户goldfisher
  • 更新时间2020/7/25 9:14:58
    下载统计今日0 总计2
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资源简介

 

3节 粒子的波动性

1.了解人类对光的本性的认识史,了解光的波粒二象性及其对立统一关系。

2.了解粒子的波动性,了解什么是德布罗意波,了解物质波的实验验证,会解释有关现象。

3.学会用辩证的观点看待问题,认识到物理学各种观点的局限性。

一、光的波粒二象性

1.光的本性

光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有波动性,光电效应和康普顿效应表明光具有粒子性,即光具有波粒二象性。

2.光子的能量和动量关系式

(1)关系式:εp

(2)意义:能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量;波长λ和频率ν是描述物质的波动性的典型物理量。因此εp揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系。

二、粒子的波动性及实验验证

1.粒子的波动性

(1)德布罗意波:每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波,也叫物质波

(2)物质波的波长:λ

(3)物质波的频率:ν

2.物质波的实验验证

(1)实验探究思路:干涉、衍射是波特有的现象,如果实物粒子具有波动性,则在一定条件下,也应该发生干涉或衍射现象。

  (2)实验验证:1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验,得到了电子的衍射图样,证实了电子的波动性。

(3)说明

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νλ关系同样正确。

宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多,宏观物体运动时的动量很大,对应的德布罗意波的波长很小,根本无法观察到它的波动性。

判一判

(1)光子与实物粒子没有本质区别。(  )

(2)光的波动性与机械波有区别,光可在真空中传播,机械波的传播只能借助介质。(  )

(3)我们平常所见的宏观运动物体,由于波长太短,波动性不明显。(  )

提示:(1)× (2)√ (3)√

想一想

(1)可见光中,哪种单色光的波动性最强?哪种单色光的粒子性最强?

提示:可见光中红光波动性最强,紫光的粒子性最强。

(2)光的波动性与粒子性跟它们的波长、频率有怎样的关系?

提示:光波频率越低,波长越长,光的波动性越明显;光波频率越高,波长越短,光的粒子性越明显。

(3)每一个运动的物体都有一个对应的波,为什么观察不到一粒飞行着的子弹的波动性?

提示:宏观物体在运动时,我们观察不到它们的波动性,但也有一个波与之对应,只是对应飞行的子弹的波的波长太小了,所以观察不到子弹的波动性,但一粒飞行着的子弹的波动性还是存在的。

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