高中物理 第十七章 波粒二象性 第3节 粒子的波动性课件 新人教版选修35.ppt

第十七章 第3节 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 要点一 要点二 1 光的波粒二象性 1 光的本性 光的干涉 衍射 偏振现象表明光具有性 光电效应和康普顿效应表明光具有性 即光具有 波动 粒子 波粒二象性 h 粒子 波动 h 运动 干涉 衍射 电子束 电子 波动 波动性 1 能够证明光具有波粒二象性的现象是 a 光的干涉 衍射现象和光电效应b 光的反射与小孔成像c 光的折射与偏振现象d 光的干涉 衍射与光的色散解析 小孔成像说明光沿直线传播 选项c d说明光的波动性 故选项a正确 答案 a 答案 d 答案 c 1 对光的本性的认识史 2 对光的波粒二象性的理解 1 光的波动性 实验基础 干涉和衍射 含义 光的波动性是光子本身的一种属性 它不同于宏观的波 光子在空间各点出现的可能性大小可用波动规律描述 足够能量的光 大量光子 在传播时 表现出波的性质 频率低 波长长的光 波动性特征显著 2 光的粒子性 实验基础 光电效应 康普顿效应 含义 粒子的含义是 不连续 一份一份 的 光的粒子即光子 不同于宏观概念的粒子 但也具有动量和能量 当光同物质发生作用时 表现出粒子的性质 少量或个别光子易显示光的粒子性 频率高 波长短的光 粒子性特征显著 1 关于光的波粒二象性的理解 正确的是 a 大量的光子中有些光子表现出波动性 有些光子表现出粒子性b 光在传播时是波 而与物质相互作用时就转变成粒子c 高频光是粒子 低频光是波d 波粒二象性是光的属性 有时它的波动性显著 有时它的粒子性显著 思路点拨 判断的依据是光的本性 即光具有波粒二象性 只是在不同条件下表现得显著程度不同 解析 光的波粒二象性是光的属性 不论其频率的高低还是光在传播或者是与物质相互作用 光都具有波粒二象性 大量光子的效果易呈现出波动性 个别光子的效果易表现出粒子性 光的频率越高 粒子性越强 光的频率越低 波动性越强 故a b c错误 d正确 答案 d 解此类题关键要抓住光的本性 即光具有波粒二象性 再从产生波粒二象性的原因出发去分析 这类问题就很容易解答了 1 物质的分类 物理学中把物质分为两类 一类是分子 原子 电子 质子及由这些粒子组成的物质 另一类是场 像电场 磁场 电磁场这种看不见的 不是由实物粒子组成的 而是一种客观存在的特殊物质 2 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 3 德布罗意波是一种概率波 粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配 不要以宏观观点中的波来理解德布罗意波 4 德布罗意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 5 对于光 先有波动性 即 和 再在量子理论中引入光子的能量 和动量p来补充它的粒子性 反之 对于实物粒子 则先有粒子概念 即 和p 再引入德布罗意波 即 和 的概念来补充它的波动性 不过要注意这里所谓波动性和粒子性 仍然都是经典物理学的概念 所谓补充仅是形式上的 综上所述 德布罗意的推想基本上是爱因斯坦1905年关于光子的波粒二象性理论 光粒子由波伴随着 的一种推广 使之包括了所有的物质微观粒子 名师点睛 一切运动着的物体都具有波动性 宏观物体观察不到其波动性并不否定其波动性 2 金属晶体中晶格大小的数量级是10 10m 电子经加速电场加速 形成一电子束 电子束照射该金属晶体时 获得明显的衍射图样 问这个加速电场的电压约为多少 已知电子的