第十七章第3节粒子的波动性

1、第第 3 3节节理解理解教材教材新知新知把握把握热点热点考向考向知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二 第第十十七七章章应用应用创新创新演练演练随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练 1光的本性光的本性 (1)大量光子产生的效果显示出大量光子产生的效果显示出 ，比如，比如 、_ 、 现象表明光在传播过程中具有波动性。现象表明光在传播过程中具有波动性。 (2)个别光子产生的效果往往显示出个别光子产生的效果往往显示出 ，比如，比如_ 、 等光子与电子的作用是一份一份进行的，这等光子与电子的作用是一份一份进行的，这些都体现了光的粒子性。些都体现了光的粒子性。 (3)光既具

2、有光既具有 又具有又具有 ，光具有，光具有 。波动性波动性干涉干涉衍衍射射偏振偏振粒子性粒子性光电效光电效应应康普顿效应康普顿效应波动性波动性粒子性粒子性波粒二象性波粒二象性hv粒子粒子 波动波动 hv实验实验基础基础表现表现说明说明光的波光的波动性动性干涉和干涉和衍射衍射(1)光是一种概率波，光是一种概率波，即光子在空间各点出现即光子在空间各点出现的可能性大小的可能性大小(概率概率)可可用波动规律来描述用波动规律来描述(2)能量强的光在传播能量强的光在传播时，表现出波的性质时，表现出波的性质(1)光的波动性是光光的波动性是光子本身的一种属性，子本身的一种属性，不是光子之间相互作不是光子之间相

3、互作用产生的用产生的(2)光的波动性不同光的波动性不同于宏观观念的波于宏观观念的波实验实验基础基础表现表现说明说明光的粒子性光的粒子性光电效应、光电效应、康普顿效康普顿效应应(1)当光同物质发生作用当光同物质发生作用时，这种作用是时，这种作用是“一份一份一份一份”进行的，表现出进行的，表现出粒子的性质粒子的性质(2)少量或个别光子清楚少量或个别光子清楚地显示出光的粒子性地显示出光的粒子性(1)粒子的含义是粒子的含义是“不连不连续续”、“一份一份一份一份”的的(2)光子不同于宏观观念光子不同于宏观观念的粒子的粒子波动性和粒波动性和粒子性的对立、子性的对立、统一统一(1)大量光子易显示波动性，而少

4、量光大量光子易显示波动性，而少量光子易显示出粒子性子易显示出粒子性(2)波长长波长长(频率低频率低)的光波动性强，而的光波动性强，而波长短波长短(频率高频率高)的光粒子性强的光粒子性强(1)光子说并未否定波动光子说并未否定波动性，性，Ehvhc/中，中，v和和就是波的概念就是波的概念(2)波和粒子在宏观世界波和粒子在宏观世界是不能统一的，而在微是不能统一的，而在微观世界却是统一的观世界却是统一的 特别提醒特别提醒 (1)光既表现出波动性又表现出粒子性，要从微观光既表现出波动性又表现出粒子性，要从微观的角度建立光的行为图案，认识光的波粒二象性。的角度建立光的行为图案，认识光的波粒二象性。 (2)

5、要明确光的波动性和粒子性在不同现象中的分析要明确光的波动性和粒子性在不同现象中的分析方法。方法。1对光的认识，以下说法中正确的是对光的认识，以下说法中正确的是 ()A个别光子的行为易表现为粒子性，大量光子的行为易表个别光子的行为易表现为粒子性，大量光子的行为易表现为波动性现为波动性B光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的互作用引起的C光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了性时，就不具有波动性了D光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表光的

6、波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显解析：解析：个别光子的行为易表现为粒子性，大量光子的行为个别光子的行为易表现为粒子性，大量光子的行为易表现为波动性。光与物质相互作用，表现为粒子性，光易表现为波动性。光与物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性，光的波动性与粒子性都是光的本质的传播表现为波动性，光的波动性与粒子性都是光的本质属性，故属性，故A、B、D正确。正确。答案：答案：ABD运动运动 实物粒子实物粒子 物质波物质波 2物质波的实验验证物质波的实验验证 (1)实验探究思路：实验探究思路：

7、 、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生干涉或衍射现象。性，则在一定条件下，也应该发生干涉或衍射现象。 (2)实验验证：实验验证： 1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了 衍射衍射实验，得到了实验，得到了 的衍射图样，证实了的衍射图样，证实了 的波动性。的波动性。干涉干涉电子束电子束电子电子电子电子波动性波动性 很小很小 动量动量 答案：答案：C 例例1关于光的本性，下列说法中正确的是关于光的本性，下列说法中正确的是 () A关于光的本性，牛顿提出关于光的本性，牛顿提出“微粒说微粒说”

8、，惠更斯提出，惠更斯提出“波动说波动说”，爱因斯坦提出，爱因斯坦提出“光子说光子说”，它们都说明了光的，它们都说明了光的本性本性 B光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子的波，也可以看成微观概念上的粒子 C光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性说明光具有粒子性 D光的波粒二象性是将牛顿的粒子说和惠更斯的波动光的波粒二象性是将牛顿的粒子说和惠更斯的波动说真正有机地统一起来说真正有机地统一起来 解析解析光的波动性指大量光子在空间各点出现的可能光的波

9、动性指大量光子在空间各点出现的可能性的大小可以用波动规律来描述，不是惠更斯的波动说中宏性的大小可以用波动规律来描述，不是惠更斯的波动说中宏观意义下的机械波，光的粒子性是指光的能量是一份一份的，观意义下的机械波，光的粒子性是指光的能量是一份一份的，每一份是一个光子，不是牛顿微粒说中的经典微粒。某现象每一份是一个光子，不是牛顿微粒说中的经典微粒。某现象说明光具有波动性，是指波动理论能解释这一现象。某现象说明光具有波动性，是指波动理论能解释这一现象。某现象说明光具有粒子性，是指能用粒子说解释这个现象。要区分说明光具有粒子性，是指能用粒子说解释这个现象。要区分说法和物理史实与波粒二象性之间的关系。说法

10、和物理史实与波粒二象性之间的关系。C正确，正确，A、B、D错误。错误。 答案答案C1有关光的本性，下列说法正确的是有关光的本性，下列说法正确的是 ()A光既具有波动性，又具有粒子性，这是相互矛盾和对光既具有波动性，又具有粒子性，这是相互矛盾和对 立的立的B光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C光不具有波动性光不具有波动性D由于光既有波动性，又有粒子性，无法只用其中一种由于光既有波动性，又有粒子性，无法只用其中一种 去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性解析：解析：19世纪初，人们成功地在实验中

11、观察到了光的干涉和世纪初，人们成功地在实验中观察到了光的干涉和衍射现象，这属于波的特征，微粒说无法解释。但到了衍射现象，这属于波的特征，微粒说无法解释。但到了19世世纪末又发现了光电效应现象，这种现象波动说不能解释，证纪末又发现了光电效应现象，这种现象波动说不能解释，证实了光具有粒子性。波动性和粒子性是光在不同的情况下的实了光具有粒子性。波动性和粒子性是光在不同的情况下的不同表现，是同一客体的两个不同侧面，不同属性，我们无不同表现，是同一客体的两个不同侧面，不同属性，我们无法用其中的一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒法用其中的一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性，所以选项二

12、象性，所以选项D正确。正确。答案：答案：D1下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是 ()A有的光是波，有的光是粒子有的光是波，有的光是粒子B光子与电子是同样的一种粒子光子与电子是同样的一种粒子C光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒 子性越显著子性越显著D大量光子的行为往往显示出粒子性大量光子的行为往往显示出粒子性随堂基础巩固随堂基础巩固解析：解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行为一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射如干涉、衍射)表表现出波动性，有些行为现出波动性，有些行为(如光电效应

13、如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子。虽然光子与电子都是微观粒子，都具有的光是波，有的光是粒子。虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样一种粒子。光的波式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样一种粒子。光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别粒二象性的理论

14、和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性。光的波长越长，衍射性越好，即波动性光子的行为表现出粒子性。光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用越显著，光的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著。故选项就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著。故选项C正确，正确，A、B、D错误。错误。答案：答案：C2根据物质波理论，以下说法中正确的是根据物质波理论，以下说法中正确的是 ()A微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性B宏观物体和

15、微观粒子都具有波动性宏观物体和微观粒子都具有波动性C宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长D速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显解析：解析：一切运动的物体都有一种物质波与它对应，所以宏观一切运动的物体都有一种物质波与它对应，所以宏观物体和微观粒子都具有波动性，物体和微观粒子都具有波动性，A选项错误，选项错误，B选项正确；宏选项正确；宏观物体的物质波波长很短，不易观察到它的波动性，所以观物体的物质波波长很短，不易观察到它的波动性，所以C选选项错误；速度相同的质子与电子相比，电子质量小，物质波项错误；速度相同的质子与电子相比，电子质量小，物质波波长更长，所以电子波动性更明显，波长更长，所以电子波动性更明显，D选项正确。选项正确。答案：答案：BD3下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()A物质波属于机械波物质波属于机械波B只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C德布罗意认为任何一个运动的物体，小