_高中物理17.3粒子的波动性试题(含解析)新人教版选修3_5.pdf
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1、17.3 粒子的波动性 一、光的波粒二象性 1 2光子的能量和动量:能量表达式=_,动量表达式_。 3意义:能量 和动量p是描述物质的 _性的重要物理量;波长 和频率 是描述物质的 _性的典型物理量。因此=_和_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 ()德布罗意波:任何一种实物粒子都和一个_相对应,这种波被称为德布罗意 波,也叫 _。 (2)物质波的波长和频率:波长公式= h p ,频率公式= h 。 2物质波的实验验证 (1)实验探究思路:_、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_或衍射现象。 (2)实验验
2、证:1927 年戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用晶体做了_衍射的实验,得 到了 _的衍射图样,证实了_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 _,对于这些粒子, 德布罗意给出 的 = h p 和 = h 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_,根本无法观察到它的波动性。 波动性衍射粒子性光电效应波动性粒子性波粒二象性hv h p 粒子 波动h h p 波物质波干涉干涉电子束电子电子波动性小 一、人类对光的本性的研究 1对光的本性认识史 人类对光的认识经历了漫长的历程,从牛顿的光的微粒说到托马斯杨和
3、菲涅耳的波动说, 从麦克斯韦的光的电磁说到爱因斯坦的光子说。直到 20 世纪初, 对于光的本性的认识才提升到 一个更高层次,即光具有波粒二象性。对于光的本性认识史,列表如下: 学说 名称 微粒说波动说电磁说光子说 波粒 二象性 代表 人物 牛顿惠更斯麦克斯韦 爱因 斯坦 实验 依据 光 的 直 线 传播、光的 反射 光 的干 涉、衍射 能在真空中传播,是横 波,光速等于电磁波的 速度 光电效应、康 普顿效应 光既有波动现象,又有 粒子特征 学说 名称 微粒说波动说电磁说光子说波粒二象性 内容 要点 光 是 一 群 弹性粒子 光是一种 机械波 光是一种电磁波 光是由一份一 份光子组成的 光是具有
4、电磁本性的物 质,既有波动性又有粒 子性 理论 领域 宏观 世界 宏观 世界 微观 世界 微观 世界 微观 世界 2对光的波粒二象性的理解 实验基础表现说明 光的 波动 性 干涉和衍射 ( 1)光子在空间各点出现的可能性大 小可用波动规律来描述。 ( 2)足够能量的光在传播时,表现出 波的性质 (1) 光的波动性是光子本身的一种 属性,不是光子之间相互作用产生 的。 (2) 光的波动性不同于宏观观念的 波 光的 粒子 性 光电效应、 康普顿效应 ( 1)当光同物质发生作用时,这种作 用是“一份一份”进行的,表现出粒子 的性质。 (1) 粒子的含义是“不连续”“一 份一份”的。 (2)光子不同于
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