2.3《光是波还是粒子》教学设计（沪科版选修3-5）

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【课 题】 2.3光是波还是粒子
【教学目标】
【知识与技能】
（1）知道光既具有波动性又有粒子性。
（2）了解光是一种概率波。
【过程与方法】
（1）通过光的有关现象了解和理解光的本——波粒二象性。
（2）通过特殊的两个实验理解光的波动性与粒子性的统一。
【情感、态度与价值观】
（1）培养全面、辩证地认识事物，体会人类的直接经验是有限的，一个学说的正确性不能以是否与直接经验一致为依据，它最终要靠实践的检验。
（2）通过人类对光的本性的认识过程，了解到人类对于自然现象的认识是螺旋式上升的，科学理论是在不断发现新的现象、探索新的规律中发展和完善的。
【教学重点】
（1） 理解光的波粒二象性；
（2） 理解概率波的概念
【教学难点】
（1） 对光的波粒二象性的理解．
（2） 对概率波模型的理解。
【教学方法】
启发式讲授、阅读自学
【教学过程】
引入新课
有位记者曾向英国物理学家，诺贝尔奖获得者布拉格请教：光到底是波还是粒子？
布拉格幽默的答道：“星期一、三、五它是波，星期二、四、六它是粒子，星期天物理学家休息。”
你对这个问题是怎样理解的呢？如果让你回答，你会怎样告诉记者？
光的波粒二象性
1、光的什么现象说明光具有波动性？
光的干涉、光的衍射和偏振现象
2、光的什么现象说明光具有波动性？
光电效应和康普顿效应
3、理论和实验都表明：光具有波粒二象性
实验观测的结果：
实验中大量光子表现出波动性，而个别光子表现出粒子性。
其实光(包括其它电磁辐射)同时具有波动性和粒子性，也就说光具有波和粒子的双重属性。现代物理对“光是什么”的回答是：光是波，同时也是粒子，光具有波粒二象性。
爱因斯坦光子说中光子能量E=hν以及动量p= 中，能量和动量反映的是实物粒子的属性，而频率和波长反映的是波的属性。也就说爱因斯坦光子说认为光的粒子性和波动性是统一的，不是对立而不可调和的。
再探光的双缝干涉实验
我们设法把光的强度控制的非常微弱，即让光子一个一个的通过单缝，再通过双缝，并用感光底片接收光子。实验时在曝光时间不同的情况下，底片的感光情况如下：
根据实验结果，科学家们给出了这样的解释：
单个光子从单缝过去后从双缝的哪一个缝通过，这是随机的，最后打在底片的什么位置也是随机的，但大量的光子打在底片上的位置却有一定的规律——亮条纹处光子到达的概率大，暗条纹处光子出现的概率小。因此认为光是一种概率波。
这就是光的粒子性与波动性的统一性——光子按照“概率波”的规律运动。
进一步阅读理解：
光的波动性与粒子性的统一的实验支持，进一步理解光的波动性与粒子性的统一。组织学生阅读：
信息浏览 P.39 《泰勒的光的衍射实验》



【课后作业】
思考与讨论：
教材P.28 《家庭作业与活动》1、2、
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