1、17.3嶄新的一頁(yè)：粒子的波動(dòng)性,教學(xué)目標(biāo),1、知識(shí)與技能： 了解光的波粒二象性；了解粒子的波動(dòng)性 2、過(guò)程與方法： 培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析能力。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀： 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，正確地獲取知識(shí)的方法。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1、重點(diǎn)：粒子波動(dòng)性的理解 2、難點(diǎn)：對(duì)德布羅意波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,德布羅意波 波粒二象性,一、德布羅意的物質(zhì)波,德布羅意 (due de Broglie, 1892-1960),德布羅意原來(lái)學(xué)習(xí)歷史，后來(lái)改學(xué)理論物理學(xué)。他善于用歷史的觀點(diǎn)，用對(duì)比的方法分析問(wèn)題。 1923年，德布羅意試圖把粒子性和波動(dòng)性統(tǒng)一起來(lái)。1924年，在博士論文關(guān)于量子理論的研究中提出德布羅意波,

2、同時(shí)提出用電子在晶體上作衍射實(shí)驗(yàn)的想法。 愛(ài)因斯坦覺(jué)察到德布羅意物質(zhì)波思想的重大意義，譽(yù)之為“揭開(kāi)一幅大幕的一角”。,法國(guó)物理學(xué)家，1929年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者，波動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人，量子力學(xué)的奠基人之一。,能量為E、動(dòng)量為p的粒子與頻率為v、波長(zhǎng)為的波相聯(lián)系，并遵從以下關(guān)系：,E=mc2=hv,這種和實(shí)物粒子相聯(lián)系的波稱(chēng)為德布羅意波(物質(zhì)波或概率波),其波長(zhǎng)稱(chēng)為德布羅意波長(zhǎng)。,一切實(shí)物粒子都有波動(dòng)性 后來(lái)，大量實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了：質(zhì)子、中子和原子、分子等實(shí)物微觀粒子都具有波動(dòng)性，并都滿足德布洛意關(guān)系。 一顆子彈、一個(gè)足球有沒(méi)有波動(dòng)性呢？ 質(zhì)量 m = 0.01kg，速度 v = 300 m/s 的子

3、彈的德布洛意波長(zhǎng)為 計(jì)算結(jié)果表明，子彈的波長(zhǎng)小到實(shí)驗(yàn)難以測(cè)量的程度。所以，宏觀物體只表現(xiàn)出粒子性。,由光的波粒二象性的思想推廣到微觀粒子和任何運(yùn)動(dòng)著的物體上去，得出物質(zhì)波（德布羅意波）的概念：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，該波的波長(zhǎng)= 。,【例1】試估算一個(gè)中學(xué)生在跑百米時(shí)的德布羅意波的波長(zhǎng)。,解：估計(jì)一個(gè)中學(xué)生的質(zhì)量m50kg ，百米跑時(shí)速度v7m/s ，則,由計(jì)算結(jié)果看出，宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，所以很難表現(xiàn)出其波動(dòng)性。,例題2 (1)電子動(dòng)能Ek=100eV；(2)子彈動(dòng)量p=6.63106kg.m.s-1, 求德布羅意波長(zhǎng)。,解 (1)因電子動(dòng)能較小，速度較小，可用非相對(duì)論公式求解。,=1.23,(2)子彈:,h= 6.6310-34,= 1.010-40m,可見(jiàn)，只有微觀粒子的波動(dòng)性較顯著；而宏觀粒子(如子彈)的波動(dòng)性根本測(cè)不出來(lái)。,一個(gè)質(zhì)量為m的實(shí)物粒子以速率v 運(yùn)動(dòng)時(shí)，即具有以能量E和動(dòng)量P所描述的粒子性，同時(shí)也具有以頻率n和波長(zhǎng)l所描述的波動(dòng)性。,德布羅意關(guān)系,L.V.德布羅意 電子波動(dòng)性的理論研究,1929諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),C.J.戴維孫 通