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第三节光的波粒二象性;学习目标;第一次波粒之争;第二次波粒之争;托马斯杨:双缝干涉实验(十大最美实验之一);;泊松亮斑;麦克斯韦:光是电磁波;光电效应实验;疑难一:截止电压由入射光频率决定,与光的强弱无关;
疑难二:存在截止频率;
疑难三:具有瞬时性。;康普顿效应:;问题:光到底是粒子还是波呢?;出现干涉条纹是光波动性的表现,但并不能完全排除光具有粒子性的可能。把从光源发出的光看成由大量光子组成,部分部分光子经过缝S1,部分光子经过缝S2,然后两部分光子相互作用也可能形成干涉条纹。;为排除这种可能,我们将光源的强度降低,当前一个光子已经消失在感光片上,后一个光子才从光源发出。;1.体现出光具有粒子性。;实验结论:
由于每次穿过狭缝的只有一个光子,它不可能跟其他光子产生干涉,但光的干涉还是发生了。可见,波动性也是光子的属性。光既有粒子性,又有波动性,人们把这种性质称为光的波粒二象性。;光的粒子性:
1.与物质发生作用时,表现出粒子的性质
2.少量或个别光子容易显示出粒子性
3.频率较大时,易显示粒子性
光的波动性:
1.在传播时,表现出波的性质
2.大量光子容易显示出波动性
3.频率较小时,波长较大,易显示波动性;例1.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
B.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,其粒子性越显著
D.大量光子的行为往往显示出粒子性;光子波动性和粒子性的联系;例2.(多选)关于光的本性,下列说法中正确的是()
A.光电效应反映光的粒子性
B.光子的能量由光的强度所决定
C.光子的能量与光的频率成正比
D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份光叫做一个光子;概率:表征某一事物出现的可能性.;每个光子按照一定的概率落在感光片的某一点上。概率大的地方落下的光子多,形成亮纹;概率小的地方落下的光子少,形成暗纹。所以,干涉条纹是光子落在
感光片上各点的概率分布的反映。因此,物理学中把光波看成是一种概率波。;例3.(多选)在光的单缝??射实验中,在光屏上放上照相底片,并设法控制光的强度,尽可能使光子一个一个地通过狭缝,假设光子出现在中央亮纹的概率为90%,下列说法正确的是()
A.第一个光子一定出现在中央亮纹上
B.第一个光子可能不出现在中央亮纹上
C.如果前9个光子均出现在中央亮纹上,则第10个光子还有可能出现在中央亮纹上
D.如果前9个光子均出现在中央亮纹上,则第10个光子一定不能出现在中央亮纹上;例4.下列实验中,能证明光具有粒子性的是()
A.光电效应实验
B.光的双缝干涉实验
C.光的圆孔衍射实验
D.康普顿效应实验
;例5.下列关于光的波粒二象性的说法正确的是()
A.一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子
B.光波与机械波是同种波
C.光的波动性是由光子间的相互作用而形成的
D.光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定电磁说,在光子能量ε=hν中,仍表现出波的特性
;小结:人们对光的本性的探究历程;谢谢观看
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