【创新设计】2015-2016学年高中物理 第6章 相对论与量子论初步整合提升课件 鲁科版必修2

第6章——章末整合提升1网络构建客观·简明·了然2分类突破整合·释疑·点拨一、时间和空间的相对性根据相对论的时空观可知，时间和空间不是脱离物质而存在的，时间和空间会随物体运动速度的变化而变化.1.长度的相对性：l′＝l1－v2c2.2.时间间隔的相对性：Δt＝Δt′1－v2c2.例1π介子与质子相碰可产生其他粒子.其中有一种k0粒子，它经d＝1×10－1m的距离便衰变成两个具有相反电荷的π介子.若k0的速率为v＝2.24×108m/s，试求其固有寿命.解析k0粒子的速率已达v＝2.24×108m/s，是光速的70%以上，应该用相对论解题.在实验室中测得的粒子运动的时间间隔为＝3.0×10－10s.t＝dv＝1×10－12.24×108s＝4.5×10－10s根据时间延缓效应Δt＝Δt′1－v2c2t0＝t1－v2c2＝4.5×10－10×1－2.24×10823.0×1082s答案3.0×10－10s二、物质的波粒二象性1.对于光子这样的微观粒子只有从波粒二象性的角度出发，才能统一说明光的各种“行为”.光子说并不否认光的电磁说，按光子说，光子的能量ε＝hν，其中ν表示光的频率，既表示了波的特征，而且从光子说或电磁说推导电子的动量都得到一致的结论.可见光的确既具有波动性，也具有粒子性.在理解光的波粒二象性时，既不能把光当成宏观中的波，也不能当成微观概念中的粒子.2.静止质量不为零的物质与光一样也具有波粒二象性.应当明确，粒子性或量子性的本质在于不连续性；波动性的实质在于对微观物体状态及运动描述的不确定性，不能把物质波理解为经典的机械波和电磁波.例2下列说法中正确的是()A.光的波粒二象性学说是牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成的B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁场理论C.光子学说并没有否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，ν表示波的特性，ε表示粒子的特性D.光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是个别光子运动规律的一种几率波解析解答本题必须掌握一定的物理学史，了解波粒二象性学说的由来及与其他学说的区别与联系，现在人们对光的普遍认识为受波动规律支配的几率波.答案CD三、对能量量子化的认识在微观世界里，物质系统的存在是量子化的，能量是不连续的，物质在一定条件下突出地表现为微粒性，实质为不连续的；而在另一些条件下，又突出地表现为波动性.光与静质量不为零的物体都具有波粒二象性.波动性的实质在于对微观物体状态及运动描述的不确定性，不能把物质波理解为经典的机械波和电磁波.例3某激光器的功率是P，频率为ν，则激光器1s内辐射的光子数为多少？则1s内辐射光子的个数为n＝E总ε＝Pthν＝Phν.解析激光器的功率为P，则在t时间内发光的总能量E总＝Pt.因每个光子的能量为ε＝hν，答案Phν