内容正文:
第十七章 波粒二象性
第3节 粒子的波动性
学习目标
1、知道光的本性认识史.
2、知道光的波粒二象性,理解其对立统一的关系.
3、会用光的波粒二象性分析有关现象.
4、理解德布罗意波,会解释相关现象.
知识点一:光的波粒二象性
1.光的本性是什么?
光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有波动性,光电效应和康普顿效应表明光具有粒子性.即光具有波粒二象性.
2.如何计算光子的能量和动量及理解其意义?
(1)能量:ε=hν,
(2)动量:p=____.
(3)意义:能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量;波长λ和频率ν是描述物质的
波动性的典型物理量.因此ε=hν和p=____揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系.
3、学以致用
(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表现出粒子性
C
知识点二 粒子的波动性及物质波
1.理解粒子的波动性.
(1)德布罗意波.
任何一个运动着的物体,都有一种波与它相对应,这种波叫物质波,也称为德布罗意波.
(2)物质波的波长、频率关系式:λ=___,
ν=____.
2.物质波的实验验证
(1)实验探究思路.
干涉、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.
(2)实验验证:
1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验,得到了电子的衍射图象,证实了电子的波动性.
3、学以致用
(2)在历史上,最早证明了德布罗意波存在的实验是 ( )
A.弱光衍射实验
B.电子束在晶体上的衍射实验
C.弱光干涉实验
D.以上都不正确
B
三、对光的波粒二象性的理解与归纳
光的波粒二象性 实验基础 表现 说明
光的波动性 干涉和衍射 1.光是一种概率波,即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律来描述.
2.足够能量的光在传播时,表现出波的性质 1.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间相互作用产生的.
2.光的波动性不同于宏观观念的波
光的粒子性 光电效应、康普顿效应 1.当光同