新课教学 1、学生阅读教材P.40
了解德布罗意当时是怎样思考的,了解德布罗意提出的新观点;
指导学生明确德布罗意提出的假设的内容,建立德布罗意波的概念,了解德布罗意波长和粒子动量关系。
2、随堂练习与思考
教材P.41案例:
先指导学生思考与解答,然后看书阅读例题解答。
3、德布罗意波的波长特点以及德布罗意的预言
通过案例分析可以看出,电子的德布罗意波长数量级在10-10m。要观察到电子的衍射现象,目前实验室中普通的狭缝的宽度(10-4m)还是太宽了,因此用这样的狭缝去观察电子的衍射现象,我们无法看到电子的明显的衍射现象。
如果要观测到足球的波动性,那么所有狭缝宽度的数量级应该小到10-23m,这显然我们无能为力,甚至觉得有些荒谬。
但微观粒子的质量和动量都很小,其德布罗意波长要比足球长得多。
所以德布罗意在1923年就预言:电子束从很小的孔穿过能够呈现出衍射现象。
实验事故导致的重大发现
指导学生阅读教材:P.42
1、美国物理学家戴维孙1925年研究电子散射时的发现;
2、英国物理学家汤姆生1927年完成了电子的衍射实验,并且根据衍射测出的波长与德布罗意波理论计算的波长相吻合。
他们的实验令人信服的证明了德布罗意理论,他们分享了1937年的诺贝尔物理学奖。
物质波,又一种概率波
指导学生阅读理解
1、物质波与光波一样,也是概率波。
2、图片:电子衍射图样、中子衍射图样。
3、德布罗意波的统计解释:
1926年,德国物理学玻恩 (Born , 1882--1972) 提出了概率波,认为个别微观粒子在何处出现有一定的偶然性,但是大量粒子在空间何处出现的空间分布却服从一定的统计规律。"亮纹"处是电子出现概率大的地方,"暗纹"处是电子出现概率小的地方。
4、量子力学在这一时期应运而生:
了解薛定谔和海森伯提出的波动力学和矩阵力学。
不确定关系
指导学生阅读教材:P.43
1、 了解测不准关系的含义;
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它表明:对粒子的位置和动量进行测量时,精确度存在一个基本极限。不可能同时准确地粒子的位置和动量。
2、 了解经典力学中的"轨道"与量子力学中的"电子云"
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【课后作业】
1、 阅读:教材资源
信息浏览 P.40 《"满纸荒唐言"的机遇》
信息浏览 P.43 《原子请你排好队》
2、 思考、讨论与练习:
教材P.44 《家庭作业与活动》1、2、3