选修3-5《第四章 波粒二象性 4. 实物粒子的波粒二象性》优秀教案

选修3-5《第四章 波粒二象性 4. 实物粒子的波粒二象性》优秀教案

2.了解德布罗意波和概率波，知道它们都遵循统计规律.

3.会用不确定关系的公式分析简单问题．

【互动探究】

一、光的波粒二象性　概率波

[问题设计]

1．什么现象体现出了光的波动性？什么现象体现出了光的粒子性？

答案　大量光子在传播过程中显示出波动性，比如干涉和衍射．当光与物质发生作用时，显示出粒子性．如光电效应、康普顿效应．

2．光的波动性和粒子性矛盾吗？

答案　不矛盾，光具有波粒二象性．

[要点提炼]

1．康普顿效应

X射线经物质散射后波长变长的现象．

2．光的波粒二象性

(1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性．

(2)光子的能量ε＝hν，光子的动量p＝.

(3)光子既有粒子的特征，又有波的特征；即光具有波粒二象性．

3．对光的波粒二象性的理解

(1)大量光子产生的效果显示出波动性；个别光子产生的效果显示出粒子性．

(2)光子的能量与其对应的频率成正比，而频率是描述波动性特征的物理量，因此ε＝hν揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系．

(3)频率低、波长长的光，波动性特征显著，而频率高、波长短的光，粒子性特征显著．

(4)光在传播时体现出波动性，在与其他物质相互作用时体现出粒子性．光的粒子性和波动性组成一个有机的统一体．

4．光是一种概率波

光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量和动量．和其他物质相互作用时，粒子性起主导作用；在光的传播过程中，光子在空间各点出现的可能性的大小(概率)，由波动性起主导作用，因此称光波为概率波．

二、德布罗意物质波假说

1．任何运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它相对应，这种波叫物质波，又叫德布罗意波．物质波波长、频率的计算公式为λ＝，ν＝.