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第五節(jié)德布羅意波 目標定位 1 了解德布羅意假說的內(nèi)容 知道德布羅意波的波長和粒子動量的關系 2 知道粒子和光一樣具有波粒二象性 了解電子波動性的實驗驗證 3 初步了解不確定性關系的內(nèi)容 感受數(shù)學工具在物理學發(fā)展過程中的作用 物質(zhì)波 二 電子衍射1 美國工程師戴維孫做了電子束在表面上散射的實驗 觀察到了和x射線衍射類似的電子衍射現(xiàn)象 首次證實了電子的性 2 做電子束穿過多晶薄膜的衍射實驗 也證實了電子的性 三 電子云1 定義 用點的多少表示電子出現(xiàn)的分布圖 2 電子的分布 某一空間范圍內(nèi)電子出現(xiàn)概率的地方點多 電子出現(xiàn)概率的地方點少 電子云反映了原子核外電子位置的不確定性 說明電子對應的波也是一種波 晶體 波動 湯姆生 波動 概率 大 小 概率 不確定性 x p 預習完成后 請把你疑惑的問題記錄在下面的表格中 4 德布羅意波是一種概率波 粒子在空間各處出現(xiàn)的概率是符合波動規(guī)律的 不要以宏觀概念中的波來理解德布羅意波 例1 多選 下列關于德布羅意波的認識 正確的解釋是 a 任何一個實物粒子都和一個波相對應b x光的衍射證實了物質(zhì)波的假設是正確的c 電子的衍射證實了物質(zhì)波的假設是正確的d 宏觀物體運動時 看不到它的衍射或干涉現(xiàn)象 所以宏觀物體不具有波動性答案ac 解析宏觀物體由于動量太大 德布羅意波長太小 所以看不到它的干涉 衍射現(xiàn)象 但仍具有波動性 d項錯 x光是波長極短的電磁波 是光子 它的衍射不能證實物質(zhì)波的存在 b項錯 只有a c項正確 二 對不確定性關系的理解1 單縫衍射現(xiàn)象中 粒子在擋板左側(cè)的位置是完全不確定的 即通過擋板前粒子的位置具有不確定性 2 單縫衍射現(xiàn)象中 粒子通過狹縫后 在垂直原來運動方向的動量是不確定的 即通過擋板后粒子的動量具有不確定性 例3 在單縫衍射實驗中 若單縫寬度是1 0 10 9m 那么光子經(jīng)過單縫發(fā)生衍射 動量不確定量是多少 答案 p 5 3 10 26kg m s 針對訓練一顆質(zhì)量為10g的子彈 具有200m s的速率 若其動量的不確定范圍為其動量的0 01 這
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