最新光的波粒二象性课件PPT课件

二、对概率波的理解 1．单个粒子运动的偶然性 我们可以知道粒子落在某点的概率，但不能预 言粒子落在什么位置，即粒子到达什么位置是 随机的，是预先不确定的． 2．大量粒子运动的必然性 由波动规律，我们可以准确地知道，大量粒子 运动时的统计规律，因此我们可以对宏观现象 进行预言．
3．概率波体现了波粒二象性的和谐统一
2．德布罗意波是一种概率波，粒子在空间各处 出现的概率受波动规律支配，不要以宏观观点 中的波来理解德布罗意波．
3．德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广， 使之包括了所有的物质粒子，即光子与实物粒子 都具有粒子性，又都具有波动性，与光子对应的 波是电磁波，与实物粒子对应的波是物质波．
特别提醒：光和实物粒子都具有波粒二象性， 对于波粒二象性的理解，应注意：
(2)德布罗意波不同于宏观的机械波，更不能理 解为粒子做曲线运动．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．在光的双缝干涉实验中，在光屏上放上照相 底片并设法减弱光子流的强度，尽可能使光子 一个一个地通过狭缝，在曝光时间不长和曝光 时间足够长的两种情况下，其实验结果是( )
①若曝光时间不长，则底片上出现一些无规则 的点
在x方向上的动量的不确定量，那么
h 4π
ΔxΔpx≥ 普，朗式克中h是_________常量．
3．以宏观世界为研究对象学习和研究经典物理
学时，就可以完全不涉及实物粒子的波动
性．不确定关系是对物体在多大程度上要考察
其波动性作了最精确的概括．
ห้องสมุดไป่ตู้
核心要点突破
一、对光的波粒二象性的理解 1．光的粒子性的含义 粒子的含义是“不连续”“一份一份”的，光的 粒子即光子，不同于宏观概念的粒子，但也具有 动量和能量． (1)当光同物质发生作用时，表现出粒子的性 质． (2)少量或个别光子易显示出光的粒子性． (3)频率高，波长短的光，粒子性特征显著．
概率波的主体是光子、实物粒子，体现了粒子 性的一面；同时粒子在某一位置出现的概率受 波动规律支配，体现了波动性的一面，所以说， 概率波将波动性和粒子性统一在一起．
特别提醒：(1)德布罗意波是一种概率波，是 指在一般情况下，无法准确描述粒子的位置， 无法用轨迹描述粒子的运动，粒子在空间某点 出现的概率受波动规律支配．
(1)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．
(2)这里所说的粒子性和波动性，既不是宏观观念 的波，也不是宏观观念的粒子，光具有波粒二象 性是指光在传播过程中和同物质作用时分别表现 出波和粒子的特性．
②若曝光时间足够长，则底片上出现干涉条纹
③这一实验结果证明了光具有波动性
④这一实验结果否定了光具有粒子性
A．①②③对 C．①③④对 答案：A
B．①②④对 D．②③④对
三、对德布罗意物质波的理解
1．任何物体，小到电子、质子，大到行星、太 阳都存在波动性，我们之所以观察不到宏观物 体的波动性，是因为宏观物体对应的波长太小 的缘故．
五、不确定关系 1．微观粒子运动的基本特征 不再遵守牛顿运动定律，不可能同时准确地知 道粒子的_位__置___和__动__量__，不可能用“______” 来描轨述迹粒子的运动，微观粒子的运动状态只能 通过______做统计概性率的描述． 2．不确定关系
以Δx表示粒子位置的不确定量，以Δp表示粒子
光的波粒二象性课件
课标定位
课前自主学案
第
核心要点突破
5
节
课堂互动讲练
知能优化训练
课标定位
1.知道康普顿效应，理解康普顿效应实验现象． 2．知道光具有波粒二象性，且光是概率波． 3．理解德布罗意物质波假说，知道一切实物粒子 都具有波粒二象性． 4．理解不确定关系，了解不确定关系在微观世界 与宏观世界中的不同作用．
实物粒子像光子一样，也具有_波__粒__二__象__性___， 粒子的能量ε与动量p跟它对应的频率ν与波长λ之
h 间遵从的关系为：__ε＝__h__ν_，p＝ _λ___ .
四、电子波动性的实验证实，氢原子中的电子云
1．物质波的实验验证 1927年戴维孙和G.P.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样， 证实了电子的__波__动____性．` 2．电子云：在氢原子中，电子在原子核周围出 现的概率密度(出现在某处单位体积中的概率大 小)分布的情况被形象化地叫做电子云．
(2)只有从波粒二象性的角度，才能统一说明光的 各种行为．
特别提醒：光子说并不否认光的电磁说，(1)按 光子说，光子的能量E＝hν，其中ν表示光的频率， 即表示了波的特征．
(2)从光子说或电磁说推导光子动量以及光速都得 到一致的结论．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1．关于光的波粒二象性，不正确的说法是( )
2．实验探究 图4－3－1中甲是用很弱的光源做双缝干涉实验 的装置．乙图的曝光时间最短，显示出光的 _粒__子__性__，丙、丁图中光子到达的区域正好是波 通过双缝后发生干涉时的_明__条__纹__区域，表明光 具有_波__动__性__．
图4－3－1
如果使光源更微弱，使同一时刻只有一个光子飞 向感光屏，不同曝光时间摄得的照片仍和乙、丙、 丁相同，表明波动性是光子本身的属性． 三、德布罗意物质波假说及波长
A．光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越 显著
B．光的波长越长，光子的能量越小，波动性越 显著
C．频率高的光子不具有波动性，波长较长的光 子不具有粒子性
D．个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量 光子产生的效果往往显示波动性
解析：选C.光具有波粒二象性，但在不同情况 下表现不同，频率越高，波长越短，粒子性愈 强，反之波动性明显，个别光子易显示粒子性， 大量光子显示波动性，故A、B、D正确．C错 误．
2．光的波动性的含义 光的波动性是光子本身的一种属性，它不同于 宏观的波，它是一种概率波，即光子在空间各 点出现的可能性大小(概率)可用波动规律描述： (1)足够能量的光(大量光子)在传播时，表现出 波的性质．
(2)频率低，波长长的光，波动性特征显著． 3．光的波动性、粒子性是统一的
(1)光的粒子性并不否定光的波动性，光既具有波 动性，又具有粒子性，波动性、粒子性都是光的 本身属性，只是在不同条件下的表现不同．