高中物理波和粒子光是波还是粒子学案沪科版.pdf

学必求其心得，业必贵于专精

2.3光是波还是粒子

学习目标重点难点

1．知道经典粒子重点：

和波的模型.光的波粒二

2．记住光的波粒象性。

二象性，知道光是一难点：

种概率波。用概率波解

3．会解释光的双释光的波动

缝干涉实验.性。

一、光的波粒二象性

1．光的本性

（1)大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果

往往显示出粒子性。

（2）光既有波动性，又具有粒子性，所以光具有波粒二象性。

2．光子的能量和动量

光子的能量公式是E＝hν，光子的动量公式是p＝hλ.

预习交流1

光的波动性和粒子性与宏观世界的波和粒子相同吗？

答案：不同。在宏观世界里,波是波，粒子是粒子，波和粒子是

相互独立的。在微观世界里波和粒子是统一的,单个光子粒子性明显,

大量光子波动性明显。

二、再探光的双缝干涉实验

1．双缝干涉实验现象：曝光时间很短时，胶片上出现随机分布

的光点；曝光时间较长时，胶片上出现干涉图样，曝光时间越长，

图样越清晰。

2．光子出现在明条纹处的概率大于出现在暗条纹处的概率，用

光子在空间出现的概率解释光的干涉图样，即认为光是一种概率波。

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预习交流2

水波、绳波等机械波是概率波吗？

答案：不是。机械波是机械振动在介质中传播，遵循着质点的

振动规律和波动规律，任意时刻都有确定的位置、速度和轨道，所

以机械波不是概率波.

一、探究光的波粒二象性

有记者曾经问诺贝尔物理学奖获得者布拉格教授：光是波还是

粒子？布拉格幽默地答道:“星期一、三、五它是一个波,星期二、四、

六它是一个粒子,星期天物理学家休息星期天物理学家休息。如果你是布拉格，将怎样

回答？

答案：光既是波，也是粒子，它具有波粒二象性.

关于光的波粒二象性，下列说法中正确的是（）.

A．光的频率越高，衍射现象越容易看到

B．光的频率越高，粒子性越显著

C．大量光子产生的效果往往显示波动性

D．光的波粒二象性否定了光的电磁说

答案：BC

解析:光具有波粒二象性，波粒二象性并不否定光的电磁说，只

是说某些情况下粒子性明显,某些情况下波动性明显，故D错误.光

的频率越高，波长越短，粒子性越明显，波动性越不明显，越不易

看到其衍射现象，故B对,A错误。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，故C对。

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利用光的波粒二象性解题的技巧

利用光的波粒二象性求解有关问题,要正确理解波粒二象性，粒

子性的一面表现在光子具有能量E＝hν，动量p＝错误!，以及和其他

物质作用时，显示光的粒子性的一面。波动性的一面表现在光传播

时，频率越低、波长越长的光，波动性越显著,光的粒子性和波动性

组成一个有机的整体，相互间并不独立存在.在宏观现象中,波与粒子

是对立的概念，而在微观世界中波与粒子可以统一。由于我们的经

验局限于宏观物体的运动,微观世界的某些属性与宏观世界不同，我

们从来没有过类似的经历。光既不是宏观概念的波，也不同于宏观

概念的粒子。

二、