光的波粒二象性课件-高二下学期物理粤教版选择性.pptx

第四章波粒二象性;人类从古代到近代、东方和西方科学家对光的本性的认识过程：;1.了解光的本质的发现历程

2.正确理解光的波粒二象性;一、光的本性之争;干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象;物理学家麦克斯韦坚定的认为：光就是电场和磁场组成的波，叫做电磁波，电磁波可以在真空中传播，不过当时并没有实验证明电磁波的存在。;19世界80年代，人们发现某些金属在光的照射下会带电;小结：人们对光的本性的探究历程;二、光的波粒二象性;但是，上述光的干涉并没有完全排除光是粒子的可能性。如果我们把从光源S发出的光看成是由大量光子组成的，那么可以认为，部分光子经过了缝S1，部分光子经过了缝S2，然后两部分光子相互干涉产生了干涉条纹。为了排除这种可能性，我们换一种方法再做上述实验。;我们将光源S的强度降低，直到入射光减弱到每次只有一个光子经过狭缝，前一个光子已经消失在感光片上，后一个光子才从光源出发。记录一段时间，这时感光片上呈现杂乱分布的几个亮点，如图4-3-5(a)所示。每个亮点都是一个光子在感光片上留下的记录，这显示出了光的粒子性。适当增加记录时间，我们会惊奇地发现，亮点在感光片上形成模糊的亮纹，如图4-3-5(b)所示。光子主要落在感光片的亮纹处，这就是干涉条纹。记录时间越长，干涉条纹越明显，图4-3-5(c)就是长时间记录形成的清晰的干涉图样。干涉条纹再次显示出光的波动性。;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。;（1）波粒二象性：光既具有波动性，又具有粒子性，人们把这种性质称为光的波粒二象性。

（2）概率波：在光的干涉、衍射实验中，每个光子按照一定的概率落在感光片上，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。所以条纹是光子落在感光片上各点的概率分布的反映，物理学中把光波看成是一种概率波。;光子波动性和粒子性的联系;1.下列关于光的有关现象和本质说法正确的是（）

A．油滴在水面上形成彩色油花是反射现象，说明光是一种波

B．光从光疏介质进入光密介质，光的颜色发生改变

C．石墨对X光散射，散射光中有波长比入射光波长更长的成分，说明光子具有动量

D．光的波动性和粒子性是相互矛盾的;2.关于对光的本性的认识，下列说法中正确的是（）

A．牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说没有本质的区别

B．惠更斯的波动说与麦克斯韦电磁说没有本质的区别

C．麦克斯韦的电磁说与爱因斯坦的光子说说明光具有波粒二象性

D．牛顿的微粒说与惠更斯的波动说第一次揭示了光具有波粒二象性;3.在人类对波粒二象性的认识过程中，下列说法不正确的是（）

A．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念

B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说

C．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想

D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长;4.(多选)在光的单缝衍射实验中，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;光的波粒二象性