沪教版高中物理选修3-5课件 2.3 光是波还是粒子19张PPT

课件19张PPT。光是波还是粒子有记者曾问英国物理学家、诺贝尔获奖者布拉格教授：光是波还是粒子？
布拉格幽默地回答道：“星期一、三、五它是一个波，星期二、四、六它是一个粒子，星期天物理学家休息。”
如果你是布拉格教授，将如何机智地回答？
那么光的本性到底是什么？光的本性干涉实验
衍射实验光的偏振
赫兹实验光电效应
康普顿效应个人威望光既具有波动性，又具有粒子性圆屏衍射圆孔衍射钢针的衍射增透膜薄膜干涉镜面检测光的干涉和衍射现象表明光确实是一种波爱因斯坦康普顿光电效应以及康普顿效应等无可辩驳的证实了光是一种粒子．动量能量是描述粒子的,
频率和波长则是用来描述波的。光到底是什么？光的波粒二象性光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性，而热辐射、光电效应、康普顿效应又表明光具有粒子性，单独使用任何一种都无法完整地描述光的所有性质，因此光具有波粒二象性。光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性频率低波长长的光波动性较明显频率高波长短的光粒子性较明显光具有波粒二象性当我们用很弱的光做双缝干涉实验时，将感光胶片放在屏的位置上，会看到什么样的照片呢？为什么会有这种现象？短长曝光时间结论这张照片清晰的显示了光的粒子性．明条纹是光子到达概率大出，暗条纹是光子到达概率小处，是符合波动规律——光波是概率波光波是一种概率波，概率表征某一事物出现的可能性．伽尔顿板实验——表明单个小球下落的位置是不确定的,但是它落在中间狭槽的可能性要大一些，即小球落在中间的概率较大．课堂小结光的波粒二象性双缝干涉实验曝光量很少——胶片上是一些不规则的分布的点子——粒子性
曝光很大——胶片上出现明暗相间的条纹——波动性光波是概率波——明条纹是光子到达概率大出，暗条纹是光子到达概率小处，是符合波动规律康普顿效应
光电效应
光的干涉和衍射现象——说明光具有粒子性说明具有波动性光具有波粒二象性光的波粒二象性 少数光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性
在传播过程中波动性显著，在于物质作用是粒子性显著
波长越长，波动性显著，波长越短，粒子性显著。练习题：
1、光的_________和___________现象说明光具有波动性，__________现象说明光具有粒子性．我们无法只用其中一种观点说明光的一切行为，因而认为光具有__________性．干涉衍射光电效应波粒二象2、光既具有波动性，又具有粒子性。大量光子表现出的_________强，少量光子表现出的________强；频率高的光子表现出的_________强，频率低的光子表现出的_________强．
波动性粒子性粒子性波动性 De . Broglie 1923年发表了题为“波和粒子”的博士学位论文，提出了物质波的概念。 他认为，“整个世纪以来（指19世纪）在光学中比起波动的研究方法来，如果说是过于忽视了粒子的研究方法的话，
那么在宏观实物的理论中，是否发生了相反的错误呢？是不是过多与研究宏观实物的粒子性，而过分忽略了波的现象呢”于是他提出假设“实物粒子也具有波动性”。 这种和实物粒子相联系的波称为德布罗意波(物质波或概率波),其波长?称为德布罗意波长。任何运动的物体，都有一个波与之相伴，人们把这个波称为物质波或德布罗意波电子射线经晶体的衍射图1927年，戴维孙和汤姆孙分别分别利用晶体做了电子束衍射实验，证实了电子的波动性。由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物质波（德布罗意波）的概念：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应，该波的波长λ= 。 【例1】试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意波的波长。解：估计一个中学生的质量m≈50kg ，百米跑时速度v≈7m/s ，则
由计算结果看出，宏观物体的物质波波长非常小，所以很难表现出其波动性。 同一时刻，由于衍射效应，粒子的速度方向有了改变，缝越小，动量的分量 Px变化越大。分析计算可得: