粒子的波动性和量子力学的建立【学习目标】一、知识与技能1．知道德布罗意波的波长和粒子动量关系。2．了解量子力学的建立过程。二、过程与方法1．了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性。2．知道某一物质在不同环境下所表现的不同规律特性。三、情感、态度与价值观1．通过阅读和教师介绍讲解，了解科学真知的得到并非一蹴而就，需要经过一个较长的历史发展过程，不断得到纠正与修正。2．通过相关理论的实验验证，逐步形成严谨求实的科学态度。3．通过了解电子衍射实验，了解创造条件来进行有关物理实验的方法。【学习重点】实物粒子和光子一样具有波粒二象性，德布罗意波长和粒子动量关系。【学习难点】实物粒子的波动性的理解。【学习过程】一、粒子的波动性1．德布罗意波任何运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它相对应这种波叫物质波，又叫德布罗意波。物质波波长、频率的计算公式为λ＝________，ν＝________。例题1：试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意波长。解：一个中学生的质量大约为m≈50kg，百米跑时的速度约为v≈7m/s，德布罗意波长：1.9×10−36m。2．我们之所以看不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体的动量太大，德布罗意波长太____的缘故。3．德布罗意假说是光的波粒二象性的推广，即光子和实物粒子都既具有粒子性又具有__________，即具有波粒二象性。与光子对应的波是________波，与实物粒子对应的波是________波。二、物质波的实验验证1．1927年戴维森和汤姆孙分别利用晶体做了__________衍射的实验，从而证实了________的波动性。2．人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性，对于这些粒子，德布罗意给出的ν＝________和λ＝________关系同样正确。3．物质波的应用：______________________________三、量子力学的建立19、20世纪之交，人们在_______________、_____________、____________等许多类问题中，都发现了经典物理学无法解释的现象。德国物理家海森堡和玻恩等人对玻尔的氢原子理论进行了推广和改造，使之可以适用于更普遍的情况。他们建立的理论被称为__________________。1926年，奥地利物理学家薛定谔提出了物质波满足的方程——______________，使玻尔理论的局限得以消除。由于这个理论的关键是物质波，因此被称为_____________。1926年，薛定谔和美国物理学家埃卡特很快又证明，波动力学和矩阵力学在数学上是等价的，它们是同一种理论的两种表达方...
