物质波测不准关系

物质波测不准关系 ?21—4 物质波 *测不准关系 【教学目的】 1、知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性 2、知道德布罗意波长和粒子动量之间的关系 3、了解牛顿力学的局限性 *4、知道在微观世界里，不可能同时准确测量粒子的位置和动量 【教学重点】 知道波粒二象性是所有事物的共性 知道德布罗意波长和粒子动量之间的关系 【教学难点】 1、实物粒子具有波动性 2、测不准关系 【课时安排】 1课时 【教学过程】 ?、复习&引入 复习提问1:什么是光的波粒二象性, 学生:答问… 复习提问2:光的波动性和粒子性是怎样统一的, 学生:光子在空间各点出现的概率可以用波动的规律来描述——光是一种概率波。 复习提问3:红光和紫光比较，谁的波动性强，谁的粒子性强, 学生:红光波动性强～紫光粒子性强。 引入新课:既然光作为一种电磁波具有粒子性，那么，机械波会不会也具有粒子性, 红光具有较弱的粒子性，红外线是不是也具有更弱的粒子性, 紫光具有较弱的波动性，紫外线、X射线是不是也具有更弱的波动性,γ射线、β射线和α射线是不是也或多或少地具有一定的波动性, 一、物质波 β射线就是高速运动的电子流，为了探索它是否具有波动性，1927年，英国物理学家G?P?汤姆逊用电子束穿过很薄的金属片，观察到了衍射图样。 (同年，美国物理学家戴维逊?革末用电子束投射到镍单晶片上，也获得了衍射图样。) 电子是不折不扣的实物粒子，它们居然具有波动性～社个事实给人们很大的启迪——是不是宏观实物也具有波动性, 事实上，在1924年，法国青年物理学家德布罗意就大胆地提出:所有运动着的物体，都具有波动性，而且，当它的动量为P时，对应的波长就是—— hλ = P 由于这种波不是由电磁场引起，而是由实物的运动形成，故称为物质波，亦称德布罗意波。 例题:教材P52【例题】 ?解题要点:按部就班解„ 从计算德结果(结合“明显衍射”的条件)来看，电子(明显)的衍射很不容易发生，(干涉也很不容易观察到。)如果换成子弹，P更大，λ就更小，要观察衍射和干涉就更难了。 1 所以说，这些实物的波动性事实上是非常弱的。(这也是我们很难接受这个观点的原因。) 思考:机械波是否也具有粒子性,如果有，这里的“粒子”就是某一个介质点吗, ?学生:有,否。,起码有一点～由于λ相对恒定～对应粒子的P就相对恒定～而介质点做振动～P必然是不停变化的。, 二、牛顿力学的局限性及其它 从上面的讨论可以看出，波粒二象性不是光独有的特性，而是万事万物皆有的共性。 ?事物的波动性体现为——大量粒子在空间出现的概率可以用波的规律来描述; ?事物的粒子性体现为物质运动客观上的不连续性——而它不能理解为构成波的“粒子”之间相互作用的结果。 这种波动性和粒子性的统一的典型体现为—— 1、电子云 n1,球形李撒如兔形,,波动特征 ,,n2,方垂形住波兔景,, 但是，电子云本身是实物粒子，具有粒子性。 同学们，电子云的形态可以用牛顿力学解释吗, ?学生:讨论„。 2、牛顿力学的困惑 微观世界的动力学方程:波函数——薛定谔方程 *三、薛定谔方程&不确定关系 四、小结 本节课我们对波粒二象性的存在范畴进行了推广，发现它居然是所有事物的一种普遍属性。德布罗意还给出了波动性和粒子性进行定量联系的方程，使我们认识到哪些事物的波动性比较容易显现，哪些事物的粒子性比较容易显现。 五、作业布置 阅读教材; 教材P54第(1)(2)题，做在书上; 《物理同步训练》(华中师范大学出版社2004年6月第1版)P124~125第1~5题。 【板书设计】 注意“教学过程”的带框字符，即是板书计划。 【教后感】 一个有待丰富的、很不完整的。 2