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光的波粒二象性物质波 1 光的本性学说发展简史 2 光的波粒二象性 3 光波是概率波 4 德布罗意波 光本性学说发展简介 1 牛顿为代表的微粒说可以解释 光的直线传播 光的反射 光的折射等现象 难以解释 光的独立传播 两束光相遇后沿原方向传播而互不干扰 等 光本性学说发展简介 2 惠更斯为代表的波动说可以解释 光的反射 光的折射 光的独立传播等现象 难以解释 直线传播 光的偏振 光的色散 光本性学说发展简介 3 波动说的进展和胜利 1 1801年托马斯 扬 双缝干涉 测出红光和紫光波长 2 菲涅耳 惠更斯 菲涅耳原理 光是横波 成功解释了干涉 衍射 偏振 直线传播 3 1805年傅科 测出光在水中的速度约为空气中的速度的3 4 判决了波动说的胜利 光本性学说发展简介 4 光的电磁说的建立 1 麦克斯韦 19世纪60年代预言电磁波的存在 提出光是一种电磁现象 用电磁 以太 代替机械 以太 2 赫兹 实验证实电磁波的存在 测出电磁波的速度等于光速 光本性学说发展简介 5 爱因斯坦光子说1905年 发表了 关于光的产生和转化的一个试探性观点 提出光本身就是一个个不可分割的能量子组成的 成功地解释了光电效应现象 因此获1921年诺贝尔物理学奖 光的波粒二象性 光既具有波动性 又具有粒子性 光具有波粒二相性 普朗克常量h架起了粒子性与波动性的桥梁 光子的能量e h 光子的动量p h 光子的能量e mc2 h 光子的动量p mc h c因为c 所以p h 光波是概率波 光在空间出现的概率通过波动规律来确定 1 大量光子产生的效果显示波动性 少量光子产生的效果显示粒子性 2 波长越大 波动性越显著 波长越小 粒子性越显著 物质波 德布罗意波 1 任何物质微粒 都具有波动性 2 频率 e h波长 h p h mv 算一算 某电视显象管中电子的运动速度是4 0 107m s 质量为10g的子弹运动速度是200m s 分别计算它们的德布罗意波的波长 e 1 8 10 11m b 3 3 10 34m 波长非常小 粒子性显著 很难观察到波动性 练习1 下列说法正确的是a 光波是一种概率波b 光波是一种电磁波c 单色光从光密介质进入光疏介质时 光子的能量改变d 单色光从光密介质进入光疏介质时 光的波长不变 ab 练习2 下面是几种与光有关的事实 各说明什么 a 用光导纤维传播信号b 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度c 一束白光通过三棱镜形成彩色光带d 水面上的油膜呈现彩色e 白光通过单狭缝后在屏上出现彩色条纹 练习3 一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上 穿过玻璃后从下表面射出 变为a b两束行行单色光 如图所示 对于两束
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