2018-2019学年粤教版选修3-5 第2章第五节德布罗意波 学案
2018-2019学年粤教版选修3-5  第2章第五节德布罗意波 学案第3页

  D.电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道

  4.试估算质量为1 000 kg的汽车,以10 m/s运动时的德布罗意波波长.

  5.电子经电势差为U=200 V的电场加速,在v≤c的情况下, 求此电子的德布罗意波波长.

  

提示:用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记. 知识精华 技能要领   答案:

  活动与探究1:1.答案: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,而微观实物粒子如电子、质子、中子以及原子、分子的波动性为宏观物体具有波动性奠定了事实基础.

  2.答案:如果用动量p来表征实物粒子的粒子性,用波长λ来表征实物粒子的波动性.那么,对光适用的关系式也适用于实物粒子,即:λ=,这种与实物粒子相联系的波后来称为德布罗意波,也叫做物质波.其中λ是德布罗意波波长,h是普朗克常量,p是相应的实物粒子的动量.

  3.答案:描述波的物理量有:波长、频率和波速.波动特有的现象是:干涉、衍射等.

  描述粒子的物理量有质量、能量、动量等,还具有与其他物质碰撞、入射、贯穿结合等作用特征.

  4.答案:电子、质子等微观粒子具有波粒二象性已是无可争议的事实,因为,人们已经通过实验观察到了它们的干涉和衍射等现象.宏观物体由于运动动量较大,根据德布罗意波波长与动量的关系λ=,波长非常非常小,尽管不容易观察到它们的干涉、衍射等波的现象,但它们仍然具有波动性,有它们的波长,因此宏观物体也具有波粒二象性.

  迁移与应用1:答案:见解析

  解析:忽略相对论效应,电子的动能为:Ek=mv2①

  电子的动量为:p=mv②

  电子的德布罗意波波长为:λ=③

  代入数据得:λ=8.7×10-11m.

  活动与探究2:1.答案:不对.由ΔxΔp≥可知,虽然我们不能准确地知道单个粒子的实际运动情况,但粒子出现的位置并不是无规律可循的.我们可以根据大量粒子运动的统计规律知道粒子在某点出现的概率.

  2.答案:由不确定性关系可知,我们不能准确预知单个粒子的实际运动情况,但是大量粒子运动的统计规律是可以准确预知的,可以从宏观上对一个系统进行干预和控制.

3.答案:由ΔxΔp≥可以知道,在微观领域,要准确地测定粒子的位置,动量的不确定性就变大;反之,要准确确定粒子的动量,那么位置的不确定性就变大.如将狭缝变成宽缝,粒子的动量能被精确测定(可认为此时不发生衍射),但粒子通过缝的位置的不确定性却增大了;反之取狭缝Δx→0,粒子的位置测定精确了,但衍射范围会随Δx的减小而增大,这时动量的测定就更加不准确了.