人教版选修35 第17章第3节粒子的波动性 课件(20张).ppt

第17章第3节粒子的波动性 人教版高中物理选修3 5 重难点一 光的波粒二象性 光学发展史 2 光的波动性与粒子性的统一 1 大量光子产生的效果显示出波动性 比如干涉 衍射现象中 如果用强光照射 在光屏上立刻出现了干涉 衍射条纹 波动性体现了出来 个别光子产生的效果显示出粒子性 如果用微弱的光照射 在屏上就只能观察到一些分布毫无规律的光点 粒子性得到充分体现 2 光的波动性与粒子性的统一 但是如果微弱的光在照射时间加大的情况下 在感光底片上的光点分布又会出现一定的规律性 倾向于干涉 衍射的分布规律 这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了良好的依据 2 光子和电子 质子等实物粒子一样 具有能量和动量 3 光子的能量与其对应的频率成正比 而频率是波动性特征的物理量 因此 h 揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系 4 对不同频率的光 频率低 波长长的光 波动性特征显著 而频率高 波长短的光 粒子性特征显著 5 光在传播时体现出波动性 在与其他物质相互作用时体现出粒子性 综上所述 光的粒子性和波动性组成一个有机的统一体 相互间并不是独立的 3 从微观的角度理解光的波动性和粒子性 光既表现出波动性又表现出粒子性 很难用宏观世界的观念来认识 必须从微观的角度建立起光的行为图景 认识光的波粒二象性 需要明确的是 爱因斯坦光子说中的 粒子 和牛顿微粒说中的 粒子 是两个完全不相同的概念 同样 麦克斯韦电磁说中的 波 与惠更斯波动说中的 波 也是不同理论领域中完全不同的概念 其本质区别在于微观世界的认识论与宏观世界的认识论的区别 对光的波粒二象性的理解 典型例题 关于光的波粒二象性 下列说法中不正确的是 a 波粒二象性指光有时表现为波动性 有时表现为粒子性b 光波频率越高 粒子性越明显c 能量越大的光子其波动性越显著d 个别光子易表现出粒子性 大量光子易表现出波动性e 光的波粒二象性应理解为 在某种场合下光的粒子性表现明显 在另外某种场合下光的波动性表现明显 审题指导 光子既具有波动性又具有粒子性 波粒二象性中所说的波是一种概率波 对大量光子才有意义 波粒二象性中所说的粒子 是指其不连续性 是一份能量 个别光子的作用效果往往表现为粒子性 大量光子的作用效果往往表现为波动性 频率越大的光 光子的能量越大 粒子性越显著 频率越小的光 光子的能量越小 波动性越显著 解析 光的波粒二象性指光有时候表现出的粒子性较明显 有时候表现出的波动性较明显 或者说在某种场合下光的粒子性表现明显 在另外某种场合下光的波动性表现明显 个别光子易表现出粒子性 大量光子易表现出波动性 a d e说法正确 光的频率越高 能量越大 粒子性相对波动性越明显 b说法正确 c说法错误 答案 c 重难点二 物质波 2 物质波的实验验证 1927年戴维孙和g p 汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验 得到了类似下图的衍射图样 从而证实了电子的波动性 他们为此获得了1973年的诺贝尔物理学奖 典型例题 质量为10g 速度为300m s在空中飞行的子弹 其德布罗意波波长是多少 为什么我们无法观察出其波动性 如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性 我们是否能看到子弹上下或左右颤动着前进 在空间中描绘出正弦曲线或其他周期性曲线 为什么 解析 根据德布罗意的观点 任何运动着的物体都有一种波和它对应 飞行的子弹必有一种波与之