第2节　实物粒子的波粒二象性　

第2节实物粒子的波粒二象性核心素养导学物理观念(1)知道实物粒子具有波动性。(2)了解微观世界的量子化特征。(3)了解光和实物粒子的波粒二象性。(4)了解不确定关系，知道其物理意义。科学思维能通过证据说明实物粒子具有波动性。科学探究通过电子衍射实验认识粒子的波动性。科学态度与责任体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响。一、德布罗意假说对德布罗意假说的实验探索1．德布罗意波：任何一个______的粒子，都有一种波与它相对应，这种波为________波，也称为德布罗意波。3．物质波的实验验证：1927年戴维孙和革末分别利用晶体做了电子束衍射实验，发现了电子的___________，证实了电子的波动性。运动物质普朗克常量衍射现象位置动量1.

根据测算，羽毛球离拍时的最大速度可达到288km/h，羽毛球的质量为5.0g。求德布罗意波的波长以及能否观察到羽毛球的波动性？新知学习(一)|物质波的理解及波长计算[任务驱动]

电子束穿过铝箔后的衍射图样说明了什么？提示：说明了电子具有波动性。

[重点释解]1．对物质波的理解(1)任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在波动性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体对应的波长太小的缘故。(2)粒子在空间各处出现的概率受统计规律支配，不要以宏观观点中的波来理解德布罗意波。(3)德布罗意波假说是光子的波粒二象性的一种推广，使之包括了所有的物质粒子，即光子与实物粒子都具有粒子性，又都具有波动性，与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是物质波。[典例体验][典例]

波长λ＝0.71×10－10m的伦琴射线使金箔发射光电子，电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动，已知rB＝1.88×10－4m·T、h＝6.63×10－34J·s、me＝9.1×10－31kg。试求：(1)光电子的最大初动能；(2)金属的逸出功；(3)该电子的物质波的波长是多少？[针对训练]1．以下关于物质波的说法正确的是

(

)A．实物粒子具有粒子性，在任何条件下都不可能表现出波动性B．宏观物体不存在对应的波C．电子在任何条件下都能表现出波动性D．微观粒子在一定条件下能表现出波动性解析：任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，这种波称为物质波，故A、B错误；电子有波动性，但在一定的条件下才能表现出来，故C错误，D正确。答案：D

2．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近。已知中子质量m＝1.67×10－27kg，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，可以估算德布罗意波长λ＝1.82×10－10m的热中子动量的数量级为 (

)A．10－17kg·m/s

B．10－19kg·m/sC．10－21kg·m/s D．10－24kg·m/s新知学习(二)|对不确定性关系的理解[任务驱动]既然位置与动量具有不确定性，为什么宏观物体的位置和动量可以同时测量？提示：由于普朗克常量是一个很小的量，对于宏观物体来说，其不确定性小到无法进行观测，因此不确定性关系对宏观物体是不重要的，即宏观物体的位置和动量是可以同时确定的。

一、好素材分享——看其他教材如何落实核心素养

物理观念——物质波波长1．(选自人教版新教材课后练习)一个电子和一个质子具有同样的动能时，它们的物质波波长哪个大？二、新题目精选——品立意深处所蕴含的核心价值1．(多选)我国研制的世界首颗量子科学试验卫星“墨子号”成功发射和在轨运行，将有助于我国广域量子通信网络的构建，服务于国家信息安全。关于量子和量子化，下列说法正确的是

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)A．玻尔在研究原子结构中引进了量子化的概念B．普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念C．光子的概念是爱因斯坦提出的D．光电效应实验中的光电子，也就是光子解析：玻尔在研究原子结构中引进了轨道量子化和能量量子化的观念，故A正确；普朗克引入能量子的观点，破除了“能量连续变化”的传统观念，故B正确；爱因斯坦提出了光子说并建立了光电效应方程，故C正确；光电效应实验中发射出来的电子叫光电子，所以光电效应实验中的光电子，还是电子，不是光子，故D错误。答案：ABC

2．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的物质波波长与晶体中原子间距相近。已知中子质量m＝1.67×10－27kg，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，可以估算物质波波长λ＝1.82×10－10m的热中子动能的数量级为

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