2018版物理选修3-5教科版:4-4.5 实物粒子的波粒二象性 不确定关系
2018版物理选修3-5教科版:4-4.5 实物粒子的波粒二象性 不确定关系第1页

4 实物粒子的波粒二象性

5 不确定关系

[目标定位] 1.了解德布罗意假说的内容,知道德布罗意波的波长和粒子动量的关系.2.知道粒子和光一样具有波粒二象性,了解电子波动性的实验验证.3.初步了解不确定关系的内容,感受数学工具在物理学发展过程中的作用.

一、粒子的波动性

1.德布罗意波

任何一个运动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:E=hν,p=.

3.电子波动性的实验证实

(1)最早从实验上证实电子衍射现象的是美国的戴维孙和革末,他们做了电子束在晶体表面上散射的实验,观察到了和X射线衍射类似的电子衍射现象,首次证实了电子的波动性.

(2)汤姆孙做电子束穿过多晶薄膜的衍射实验,也证实了电子的波动性.

二、氢原子中的电子云

1.定义:用点的多少表示的电子出现的概率分布.

2.电子的分布:某一空间范围内电子出现概率大的地方点多,电子出现概率小的地方点少.电子云反映了原子核外电子位置的不确定性,说明电子对应的波也是一种概率波.

三、不确定关系

1.定义:在经典物理学中,一个质点的位置和动量是可以同时测定的,在微观物理学中,要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的,这种关系叫不确定性关系.

2.表达式:ΔxΔpx≥.其中以Δx表示粒子位置的不确定量,以Δpx表示粒子在x方向上的动量的不确定量,h是普朗克常量.

3.不确定关系在微观世界与宏观世界中的不同作用

在微观世界里,由于粒子的波动性比较显著,粒子的不确定关系表现比较明显