人教版物理选修3-5课件17.3粒子的波动性31页
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高二物理选修3-5 17.3：粒子的波动性(共27张PPT)
这种波叫做物质波
D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现 象，所以宏观物体运动时不具有波动性
4．在光电效应实验中，如果需要增大 光电子到达阳极时的速度，可采用哪种 方法？（ ）
A．增加光照时间 B．增大入射光的波长 C．增大入射光的强度 D．增大入射光频率
金属钠产生光电效应的极限频率是 6.0×1014Hz．根据能量转化和守恒守律， 计算用波长0.40μm的单色光照射金属钠时， 产生的光电子的最大初动能是多大？
电子束穿过铝箔后的衍射图像
1、光学显微镜的原理 使用无限远光学系统的显微镜主要由物
镜、管镜和目镜组成。标本经物镜和管镜放 大后，形成放大倒立的实象；实象经目镜再 次放大后，形成放大的虚象。
2、电子显微镜的原理 电子显微镜是根据电子光学原理，用电子
束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质 的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪 器。
所产生的光电子的最大初动能为hv
C.当照射光的频率v大于v0时，若v增大，
则逸出功增大
D.当照射光的频率v大于v0时，若增大一
倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
3、下列说法正确的是（ ） A．只有大量电子才能表现波动性
B．只有像电子、质子、认为，任何一个运动着的物体，小 到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波和它对应，
课堂小结
光是一种波，同时也是一种粒子，光 具有波粒二象性。 光子的能量与动量之间的关系： ε=hγ P=h/ λ
两式的物理量ε和p描述光的粒子性， γ和 λ描述光的波动性。
实物粒子也具有波动性
一个能量为E、动量为 p 的实物粒子 同时具有波动性，动量为 P 的粒子
波长： h P
频率:
导入新课
D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现 象，所以宏观物体运动时不具有波动性
4．在光电效应实验中，如果需要增大 光电子到达阳极时的速度，可采用哪种 方法？（ ）
A．增加光照时间 B．增大入射光的波长 C．增大入射光的强度 D．增大入射光频率
金属钠产生光电效应的极限频率是 6.0×1014Hz．根据能量转化和守恒守律， 计算用波长0.40μm的单色光照射金属钠时， 产生的光电子的最大初动能是多大？
电子束穿过铝箔后的衍射图像
1、光学显微镜的原理 使用无限远光学系统的显微镜主要由物
镜、管镜和目镜组成。标本经物镜和管镜放 大后，形成放大倒立的实象；实象经目镜再 次放大后，形成放大的虚象。
2、电子显微镜的原理 电子显微镜是根据电子光学原理，用电子
束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质 的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪 器。
所产生的光电子的最大初动能为hv
C.当照射光的频率v大于v0时，若v增大，
则逸出功增大
D.当照射光的频率v大于v0时，若增大一
倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
3、下列说法正确的是（ ） A．只有大量电子才能表现波动性
B．只有像电子、质子、认为，任何一个运动着的物体，小 到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波和它对应，
课堂小结
光是一种波，同时也是一种粒子，光 具有波粒二象性。 光子的能量与动量之间的关系： ε=hγ P=h/ λ
两式的物理量ε和p描述光的粒子性， γ和 λ描述光的波动性。
实物粒子也具有波动性
一个能量为E、动量为 p 的实物粒子 同时具有波动性，动量为 P 的粒子
波长： h P
频率:
导入新课
人教版高中物理选修3-5课件：17-3粒子的波动性 (共53张PPT)
【规范解答】
一切光都具有波粒二象性，光的有些行为
(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现 出粒子性，所以不能说有的光是波，有的光是粒子． 虽然光子与电子都是微观粒子，但电子是实物粒子，有静 止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量；电子是以实物形 式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以不能说光子 与电子是同样的一种粒子．
2．德布罗意认为任何运动着的物体均有波动性，可是我们 观察运动着的汽车(如图所示)，并未感到它的波动性．你如何 理解该问题？请与同学交流自己的看法． 提示：一切微观粒子都存在波动性，宏观物体(汽车)也存 在波动性，只是因为宏观物体质量大、动量大、波长短，难以 观测．
3．为什么德布罗意波观点很难通过实验验证？又是在怎样 的条件下使实物粒子的波动性得到了验证？ 提示：因为宏观物体对应的德布罗意波的波长很短，所以 通常情况下，我们很难观察到其波动性；而当一个原来静止的 电子，在经过100 V电压加速后，德布罗意波长约为0.12 nm， 因此有可能观察到电子的波动性.
要点二 对物质波的理解
1.物质的分类 (1)由分子、原子、电子、质子及由这些粒子组成的物质； (2)“场”也是物质，像电场、磁场、电磁场这种看不见 的，不是由实物粒子组成的，而是一种客观存在的特殊物质．
2．物质波的普遍性 任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在波动 性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体 对应的波长太小的缘故． 3．分析求解物质波问题的方法 (1)根据已知条件，写出宏观物体或微观粒子动量的表达式 p＝mv. h (2)根据德布罗意波长公式λ＝ p求解．
2．光子的能量和动量 (1)能量：e＝ hν ；
h (2)动量：p＝ λ
高中物理-17.3-粒子的波动性课件-新人教版选修3-5
E k 2 p m 2 2 h 2 2 m 2 1 .8 2 6 1 .6 0 3 1 0 1 2 0 3 1 4 .6 2 7 1 0 2 7J 4 1 0 2 1 J .
故选项C正确.
8.(2011·绍兴高二检测)关于光的波粒二象性的理解，正确 的是( ) A.大量的光子中有些光子表现出波动性，有些光子表现出粒 子性 B.光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子 C.高频光是粒子，低频光是波 D.波粒二象性是光的属性，有时它的波动性显著，有时它的 粒子性显著
4.对于光，先有波动性(即ν和λ)，再在量子理论中引入光 子的能量ε和动量p来补充它的粒子性.反之，对于实物粒子， 则先有粒子概念(即ε和p)，再引入德布罗意波(即ν和λ)的 概念来补充它的波动性.不过要注意这里所谓波动和粒子，仍 然都是经典物理学的概念，所谓补充仅是形式上的.综上所述， 德布罗意的推想基本上是爱因斯坦1905年关于光子的波粒二 象性理论(光粒子由波伴随着)的一种推广，使之包括了所有 的物质微观粒子.
(2)德布罗意波波长
ｈ ｐ
.
【标准解答】中子的动量为：ｐ1=m1v,子弹的动量为：
p联2立= m以 2hp上v,各据式解知得中：子1和m 子h1v弹，的2德布mh2罗v意波波长分别1 为ph：1 ， 2
h p2
将m1=1.67×10-27 kg,v=1×103 m/s,
h=6.63×10-34J·s,m2=1.0×10-2 kg
【解析】选D.光的波粒二象性是光的属性，不论其频率的高 低还是光在传播或者是与物质相互作用，光都具有波粒二象 性，大量光子的效果易呈现出波动性，个别光子的效果易表 现出粒子性，光的频率越高，粒子性越强，光的频率越低， 波动性越强，故A、B、C错误，D正确.
2018-2019学年人教版选修3-5第17章第3节粒子的波动性课件(36张)
黎站比赛中，以 9.91s 的成绩再次追平了男子 100m 亚洲记 录。设苏炳添的质量约为75kg，请计算他在100m比赛时的 德布罗意波长，并说明其波动性是否明显。 答案：8.76×10－37m，波动性很不明显
解析：苏炳添100m跑时对应的德布罗意波波长为
物 理 选 修 3-5 · 人 教 版
h h 6.63×10 λ＝p＝mv＝ m≈8.76×10－37m 100 75× 9.91 可见此波长极短，其波动性很难表现出来。
(5)湖面上的水波就是物质波。
物 理 选 修 3-5 · 人 教 版
( × )
( √ )
(6)电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性。
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第十七章 波粒15～2016学年高二下学期检测)波粒二象性是微观世
界的基本特征，以下说法正确的有 A．光电效应现象揭示了光的粒子性 B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 ( AB )
D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
物 理 选 修 3-5 · 人 教 版
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解析：黑体辐射是光的反射问题，选项C错误；动能相等的质子和电子， h 质子的动量大，由德布罗意波长公式λ＝p知，质子的波长小，选项D错误。
第十七章 波粒二象性
『想一想』
2018年6月30日，中国运动员苏炳添在2018钻石联赛巴
衍射 和偏振现象。 ________ (2)19世纪60年代和80年代，麦克斯韦和赫兹先后从理论上和实验上确认了 电磁波 本质。 光的__________ 粒子性 。 (3)光电效应和康普顿效应揭示了光的__________
物 理 选 修 3-5 · 人 教 版
大量光子产生的效果显示出________ 波动性 ， 光既有________ 粒子性 ，又 衍射 、偏振现象 如干涉、_______ 波动性 ，既光 具有________ (4) 光的本性 粒子性 ， 个别光子产生的效果显示出________ 波粒二象性 。 具有____________ 光电效应 、康普顿效应 如__________
解析：苏炳添100m跑时对应的德布罗意波波长为
物 理 选 修 3-5 · 人 教 版
h h 6.63×10 λ＝p＝mv＝ m≈8.76×10－37m 100 75× 9.91 可见此波长极短，其波动性很难表现出来。
(5)湖面上的水波就是物质波。
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( × )
( √ )
(6)电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性。
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第十七章 波粒15～2016学年高二下学期检测)波粒二象性是微观世
界的基本特征，以下说法正确的有 A．光电效应现象揭示了光的粒子性 B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 ( AB )
D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
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解析：黑体辐射是光的反射问题，选项C错误；动能相等的质子和电子， h 质子的动量大，由德布罗意波长公式λ＝p知，质子的波长小，选项D错误。
第十七章 波粒二象性
『想一想』
2018年6月30日，中国运动员苏炳添在2018钻石联赛巴
衍射 和偏振现象。 ________ (2)19世纪60年代和80年代，麦克斯韦和赫兹先后从理论上和实验上确认了 电磁波 本质。 光的__________ 粒子性 。 (3)光电效应和康普顿效应揭示了光的__________
物 理 选 修 3-5 · 人 教 版
大量光子产生的效果显示出________ 波动性 ， 光既有________ 粒子性 ，又 衍射 、偏振现象 如干涉、_______ 波动性 ，既光 具有________ (4) 光的本性 粒子性 ， 个别光子产生的效果显示出________ 波粒二象性 。 具有____________ 光电效应 、康普顿效应 如__________
人教版高中物理选修3-51-粒子的波动性-课件38张
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德布罗意公式
h h
p mv
E mc2
hh 这种波称为德布罗意波或物质波
注意
(1)若 vc 则 mm0
若 v c则 m m 0
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vcm h0v9.16 1.603 31 18.0 43 4160nm 8.6 71 0 2nm
此波长的数量级与 X 射线波长的数量级相当.
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精编优质课PPT人教版高中物理选修3-5 17.
3-粒子的波动性-课件 (共38张PPT)(获奖课件推荐下载)
若其动量的不确定范围为动量的0.
U 电子枪 电子束在穿过细晶体粉末或薄金属片后，也象X射线一样产生衍射现象。
思想方法 自然界在许多方面都是明显地对称的，德布罗意采用类比的方法提出物质波的假设 .
精编优质课PPT人教版高中物理选修3-5 17.
麦克斯韦
爱因斯坦
波动说 动 精编优质课PPT人教版高中物理选修3-5 17.
s-1, 求德布罗意波长。
性 二、不确定度关系（uncertainty relatoin）
精编优质课PPT人教版高中物理选修3-5 17. 由德国物理学家,量子力学矩
电磁说
光的波粒 二象性
17.3 粒子的波动性
人教版高中物理选修3-5 第17章 第3节 粒子的波动性(共45张PPT)
们之所以观察不到宏观物体的波动性,是因为宏观物体对 应的波长太小的缘故.（一切实物粒子都有波动性）
(2)德布罗意是一种概率波,粒子在空间各处出现的概率受到 波动规律的支配,不要以宏观观点中的波（机械波）来理 解德布罗意波.
第12第页1共2页42 页
(3)德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广,使之包括 了所有的物质粒子,即光子和实物粒子都具有粒子性,又都 具有波动性,与光子对应的是电磁波,与实物粒子对应的波 是物质波.
④光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时
往往表现为粒子性。
第6页第共6页42 页
二､粒子的波动性 1.物质波
波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
法国物理学家，1929 年诺贝尔物理学奖获
得者，波动力学的创
始人，量子力学的奠 基人之一。
第7页第共7页42 页
答案:(1)4.0×10-10 m 6.63×10-35 m
第34第页3共4页42 页
1.对光的行为,下列说法正确的是( ) A.个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表
现为波动性
B.光的波动性是光的一种特性,不是光子之间的相互 作用引起的
C.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出 粒子性时,就不具有波动性了
毒样貌
第23第页2共3页42 页
人类对于光的认识历程
能量量子化 普朗克
德布罗意： 粒子和波这两种观点应该以某种方式统一
第24第页2共4页42 页
父子诺贝尔奖——汤姆逊
J.J.汤姆逊 1856-1940 1906年,汤姆逊由于发现电 子和对气体放电理论和实验 做出了重大贡献获得诺贝尔 物理学奖。
是粒子.虽然光子和电子都是微观粒子,都具有波粒 二象性,但电子是实物粒子,有静止的质量;光子不 是实物粒子,没有静止的质量,电子是以实物粒子存 在的物质,而光子是以场的形式存在的物质,所以不 能说光子和电子是同样的一种粒子,大量光子的行 为往往表现出波动性,
(2)德布罗意是一种概率波,粒子在空间各处出现的概率受到 波动规律的支配,不要以宏观观点中的波（机械波）来理 解德布罗意波.
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(3)德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广,使之包括 了所有的物质粒子,即光子和实物粒子都具有粒子性,又都 具有波动性,与光子对应的是电磁波,与实物粒子对应的波 是物质波.
④光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时
往往表现为粒子性。
第6页第共6页42 页
二､粒子的波动性 1.物质波
波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
法国物理学家，1929 年诺贝尔物理学奖获
得者，波动力学的创
始人，量子力学的奠 基人之一。
第7页第共7页42 页
答案:(1)4.0×10-10 m 6.63×10-35 m
第34第页3共4页42 页
1.对光的行为,下列说法正确的是( ) A.个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表
现为波动性
B.光的波动性是光的一种特性,不是光子之间的相互 作用引起的
C.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出 粒子性时,就不具有波动性了
毒样貌
第23第页2共3页42 页
人类对于光的认识历程
能量量子化 普朗克
德布罗意： 粒子和波这两种观点应该以某种方式统一
第24第页2共4页42 页
父子诺贝尔奖——汤姆逊
J.J.汤姆逊 1856-1940 1906年,汤姆逊由于发现电 子和对气体放电理论和实验 做出了重大贡献获得诺贝尔 物理学奖。
是粒子.虽然光子和电子都是微观粒子,都具有波粒 二象性,但电子是实物粒子,有静止的质量;光子不 是实物粒子,没有静止的质量,电子是以实物粒子存 在的物质,而光子是以场的形式存在的物质,所以不 能说光子和电子是同样的一种粒子,大量光子的行 为往往表现出波动性,
2017年秋人教版高中物理选修3-5精选课件：17.3 崭新的一页：粒子的波动性
法国物理学家，1929 年诺贝尔物理学奖获 得者，波动力学的创 始人，量子力学的奠 基人之一。
德布罗意原来学习历史，后来改学 理论物理学。他善于用历史的观点，用 对比的方法分析问题。
1923年，德布罗意试图把粒子性和 波动性统一起来。1924年，在博士论文 《关于量子理论的研究》中提出德布罗 意波,同时提出用电子在晶体上作衍射实 验的想法。
戴维逊和革末的实验是 用电子束垂直投射到镍单 晶，电子束被散射。其强 度分布可用德布罗意关系 镍单晶 和衍射理论给以解释，从 而验证了物质波的存在。
电子枪
U K
D
电子束
探测器
B
G
2. 电子衍射实验2
电子束在穿过细晶体粉末 或薄金属片后，也象X射线 一样产生衍射现象。
阴极 栅极
多晶 薄膜
KG
Cs
1927年 G.P.汤姆逊（J.J.
光具有粒子性，又具有波动性。光子能量和动量 Eh P hm h c
上面两式左边是描写粒子性的 E、P；右边是描写
波动性的 、。 将光的粒子性与波动性联系起来。
1923年，德布罗意最早想到了这个问题，并且大 胆地设想，对于光子的波粒二象性会不会也适用于 实物粒子。
一切实物粒子都有具有波粒二象性。
实物粒子：静止质量不为零的那些微观粒子。
h 1.31025nm
mv
太小测不到！
如电子m=9.110-31Kg，速 度v=5.0107m/s, 对应的德 布罗意波长为：
h 1.4102nm
mv
X射线波段
二.德布罗意波的实验验证
X 射线照在晶体上可以产 生衍射，电子打在晶体上也能 观察电子衍射。 1. 电子衍射实验1
1927年 C.J.戴维森与 G.P. 革末作电子衍射实验，验证电 子具有波动性。
人教版高中物理选修3-5课件第3节粒子的波动性
光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为 表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性．光的波长越 长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，其光子 能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的 反应，所以其粒子性就很显著．
综上所述，本题正确答案为选项C.
答案：C
点评：把微粒与波对立是由于人们对自然界认识的局 限，现代物理学对自然的认识，已经打破了这种局限，光既 是波又是粒子，只是在不同环境条件下，它们显现的程度不 同．
下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是( )
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子
C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性 越显著
D．大量光子的行为往往显示出粒子性
解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、 衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性， 所以，不能说有的光是波，有的光是粒子．虽然光子与电子都是 微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量， 光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物 质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同 样的一种粒子．
解析：物体的动量：p＝mv，其德布罗意波长：λ＝hp＝mhv.
足球的德布罗意波长：
λ1＝mh1v1＝4560.6×3×101－03×－3410 m＝1.5×10－34 m.
电子经电场加速后，速度增加为v2，根据动能定理： 12m2v22＝eU，p2＝m2v2＝ 2m2eU
该电子的德布罗意波长：λ2＝ph2＝
3．物质波的实验验证
1927年戴维孙和G.P.汤姆生分别利用晶体做了________的 实验，得到了________，从而证实了电子的________．
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(2)宏观物体的质量比微观粒子大得多，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．
教材拓展提升
欲穷千里目 更上一层楼
一、光的波粒二象性 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．直到二十世纪初，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：
λ＝hp＝
h 2meeU
＝
6.63×10－34 2×9.1×10－31×1.6×10－19×100 m
＝1.2×10－10 m. 答案 1.2×10－10 m
解析 光具有波粒二象性是现代物理学说关于光的本性的 认识，光的波粒二象性不同于牛顿的微粒说和惠更斯的波动 说，是爱因斯坦的光子说和麦克斯韦的电磁说的统一．光的干 涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子 性，故A、B、D选项错误，C选项正确．
答案 C
二、德布罗意波的理解和计算 【例2】 2002年诺贝尔物理学奖中的一项是奖励美国科 学家贾科尼和日本科学家小柴昌俊发现了宇宙X射线源．X射 线是一种高频电磁波，若X射线在真空中的波长为λ，以h表示 普朗克常量，c表示真空中的光速，以E和p分别表示X射线每 个光子的能量和动量，则( )
学说名称 微粒说 波动说 电磁说 光子说 波粒二
象性代表 牛顿
人物
惠更斯 麦克斯韦
爱因斯 公认
坦
能在真空中
光既有
光的直
光电效
光的干 传播，是横
波动现
线传
应、康
实验依据
涉、衍 波，光速等
象，又
播、光
普顿效
射
于电磁波速
有粒子Leabharlann 的反射应度
特征
2.对光的波粒二象性的理解
特别提醒 (1)光既表现出波动性，又表现出粒子性，要 从微观的角度建立光的行为图案，认识光的波粒二象性．
巩固练习2 一个电子初速度为零，通过电压为100 V的加 速电场，试计算它的德布罗意波长．(电子电量e＝1.6×10－19 C，电子质量me＝9.1×10－31 kg)(保留两位有效数字)
解析 电子从静止经过加速电场后的速度为v，
由动能定理得eU＝12mev2，
p＝mev＝ 2meeU， 设该电子运动时的德布罗意波长为λ，
【解析】 一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如 干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出 粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子．虽然光子 和电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒 子，有静止的质量；光子不是实物粒子，没有静止的质量，电 子是以实物粒子存在的物质，而光子是以场的形式存在的物 质，所以不能说光子和电子是同样的一种粒子，大量光子的行 为往往表现出波动性，单个光子往往显示出其粒子性，光的波
长越长，波动性越显著．光的波长越短，其频率越高，其光子 的能量越大，个别或少数光子作用就足以引起光接收装置的反 应，所以其粒子性就很显著，故选项C正确．
【答案】 C
巩固练习1 关于光的本性，下列说法中正确的是( ) A．关于光的本性，牛顿提出微粒说，惠更斯提出波动 说，爱因斯坦提出光子说，它们都说明了光的本性 B．光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上 的波，也可以看成微观概念上的粒子 C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说 明光具有粒子性 D．光的波粒二象性是将牛顿的微粒说和惠更斯的波动说 真正有机统一起来的
A．E＝hcλ，p＝0 C．E＝hλc，p＝0
B．E＝hcλ，p＝hc2λ D．E＝hλc，p＝hλ
【解析】
根据E＝hν，且λ＝
h p
，c＝λν可得X射线每个光
子的能量为：E＝hλc，每个光子的动量为：p＝hλ.
【答案】 D
名师点拨 本题内容主要涉及三个公式的转化和灵活应 用，光子能量的计算公式：E＝hν，德布罗意波长公式：λ＝ hp，波速、频率和波长三者之间的关系：c＝λν.
2．物质波的意义 波粒二象性是微观粒子的特殊规律，一切微观粒子都存在 波动性，宏观的物体也存在波动性，但波长太小，无法观测． 3．对物质波的理解 (1)任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在 波动性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观 物体对应的波长太小的缘故．
(2)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)要明确光的波动性和粒子性在不同现象中的分析方 法．
二、对物质波的认识与理解 1．物质波的提出 (1)1924年，法国巴黎大学的德布罗意，在论文中把光的 波粒二象性推广到了实物粒子，用类比的方法，从理论上预言 了物质波的存在． (2)德布罗意认为：每一个运动的粒子都与一个对应的波 相联系．并且指出其能量、动量跟它对应的频率ν、波长λ的关 系．ν＝hε ，λ＝hp.
(3)德布罗意假说是光子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．
典例分析
举一反三 触类旁通
一、对光的波粒二象性的理解 【例1】 下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是 () A．有的光是波、有的光是粒子 B．光和电子是同样的一种粒子 C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子 性越显著 D．大量光子的行为往往显示出粒子性
三、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：(1)人们陆续证明了质子、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ν＝hε 和λ＝hp关系同 样正确．
第三节 粒子的波动性
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
1．知道光的本性认识史． 2．知识光的波粒二象性，理解其对立统一的关系． 3．会用光的波粒二象性分析有关现象． 4．理解德布罗意波，会解释相关现象．
教材知识梳理
感受自主学习 收获成果
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
(1)能量：ε＝hν；
(2)动量p＝hλ.
3．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ε＝hν和p＝
h λ
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 1．德布罗意波 任何一个运动着的物体，都有一种波与它相对应，这种波 叫物质波，也称为德布罗意波． 2．物质波的波长、频率关系式：λ＝hp，ν＝hε .
教材拓展提升
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一、光的波粒二象性 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．直到二十世纪初，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：
λ＝hp＝
h 2meeU
＝
6.63×10－34 2×9.1×10－31×1.6×10－19×100 m
＝1.2×10－10 m. 答案 1.2×10－10 m
解析 光具有波粒二象性是现代物理学说关于光的本性的 认识，光的波粒二象性不同于牛顿的微粒说和惠更斯的波动 说，是爱因斯坦的光子说和麦克斯韦的电磁说的统一．光的干 涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子 性，故A、B、D选项错误，C选项正确．
答案 C
二、德布罗意波的理解和计算 【例2】 2002年诺贝尔物理学奖中的一项是奖励美国科 学家贾科尼和日本科学家小柴昌俊发现了宇宙X射线源．X射 线是一种高频电磁波，若X射线在真空中的波长为λ，以h表示 普朗克常量，c表示真空中的光速，以E和p分别表示X射线每 个光子的能量和动量，则( )
学说名称 微粒说 波动说 电磁说 光子说 波粒二
象性代表 牛顿
人物
惠更斯 麦克斯韦
爱因斯 公认
坦
能在真空中
光既有
光的直
光电效
光的干 传播，是横
波动现
线传
应、康
实验依据
涉、衍 波，光速等
象，又
播、光
普顿效
射
于电磁波速
有粒子Leabharlann 的反射应度
特征
2.对光的波粒二象性的理解
特别提醒 (1)光既表现出波动性，又表现出粒子性，要 从微观的角度建立光的行为图案，认识光的波粒二象性．
巩固练习2 一个电子初速度为零，通过电压为100 V的加 速电场，试计算它的德布罗意波长．(电子电量e＝1.6×10－19 C，电子质量me＝9.1×10－31 kg)(保留两位有效数字)
解析 电子从静止经过加速电场后的速度为v，
由动能定理得eU＝12mev2，
p＝mev＝ 2meeU， 设该电子运动时的德布罗意波长为λ，
【解析】 一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如 干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出 粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子．虽然光子 和电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒 子，有静止的质量；光子不是实物粒子，没有静止的质量，电 子是以实物粒子存在的物质，而光子是以场的形式存在的物 质，所以不能说光子和电子是同样的一种粒子，大量光子的行 为往往表现出波动性，单个光子往往显示出其粒子性，光的波
长越长，波动性越显著．光的波长越短，其频率越高，其光子 的能量越大，个别或少数光子作用就足以引起光接收装置的反 应，所以其粒子性就很显著，故选项C正确．
【答案】 C
巩固练习1 关于光的本性，下列说法中正确的是( ) A．关于光的本性，牛顿提出微粒说，惠更斯提出波动 说，爱因斯坦提出光子说，它们都说明了光的本性 B．光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上 的波，也可以看成微观概念上的粒子 C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说 明光具有粒子性 D．光的波粒二象性是将牛顿的微粒说和惠更斯的波动说 真正有机统一起来的
A．E＝hcλ，p＝0 C．E＝hλc，p＝0
B．E＝hcλ，p＝hc2λ D．E＝hλc，p＝hλ
【解析】
根据E＝hν，且λ＝
h p
，c＝λν可得X射线每个光
子的能量为：E＝hλc，每个光子的动量为：p＝hλ.
【答案】 D
名师点拨 本题内容主要涉及三个公式的转化和灵活应 用，光子能量的计算公式：E＝hν，德布罗意波长公式：λ＝ hp，波速、频率和波长三者之间的关系：c＝λν.
2．物质波的意义 波粒二象性是微观粒子的特殊规律，一切微观粒子都存在 波动性，宏观的物体也存在波动性，但波长太小，无法观测． 3．对物质波的理解 (1)任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在 波动性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观 物体对应的波长太小的缘故．
(2)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)要明确光的波动性和粒子性在不同现象中的分析方 法．
二、对物质波的认识与理解 1．物质波的提出 (1)1924年，法国巴黎大学的德布罗意，在论文中把光的 波粒二象性推广到了实物粒子，用类比的方法，从理论上预言 了物质波的存在． (2)德布罗意认为：每一个运动的粒子都与一个对应的波 相联系．并且指出其能量、动量跟它对应的频率ν、波长λ的关 系．ν＝hε ，λ＝hp.
(3)德布罗意假说是光子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．
典例分析
举一反三 触类旁通
一、对光的波粒二象性的理解 【例1】 下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是 () A．有的光是波、有的光是粒子 B．光和电子是同样的一种粒子 C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子 性越显著 D．大量光子的行为往往显示出粒子性
三、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：(1)人们陆续证明了质子、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ν＝hε 和λ＝hp关系同 样正确．
第三节 粒子的波动性
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
1．知道光的本性认识史． 2．知识光的波粒二象性，理解其对立统一的关系． 3．会用光的波粒二象性分析有关现象． 4．理解德布罗意波，会解释相关现象．
教材知识梳理
感受自主学习 收获成果
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
(1)能量：ε＝hν；
(2)动量p＝hλ.
3．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ε＝hν和p＝
h λ
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 1．德布罗意波 任何一个运动着的物体，都有一种波与它相对应，这种波 叫物质波，也称为德布罗意波． 2．物质波的波长、频率关系式：λ＝hp，ν＝hε .