12.2 光的波粒二象性ppt课件

车,并未感觉到它的波动性,你如何理解该问题?谈谈自己的认识。
提示:波粒二象性是微观粒子的特殊规律,一切微观粒子都存在波动性,宏
观物体(汽车)也存在波动性,只是因为宏观物体质量大,动量大,波长短,难
以观测。
【归纳提升】
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。
宏观物体波动性的三点提醒
(1)一切运动着的物体都具有波动性,宏观物体观察不到其波动性,但并不
否定其波动性。
(2)要注意大量光子、个别光子、宏观物体、微观粒子等相关概念的区别。
(3)在宏观世界中,波与粒子是对立的概念;在微观世界中,波与粒子可以
统一。
【变式训练2】 (多选)以下说法正确的是(
)
A.宏观粒子也具有波动性
课 堂 小 结
随 堂 练 习
1.(概率波)下列说法正确的是(
)
A.声波是概率波
B.地震波是概率波
C.水波是概率波
D.光波是概率波
答案:D
解析:声波、地震波、水波是机械波,不是概率波,光波属于概率波,故A、B、
C错误,D正确。
2.(波粒二象性)波粒二象性是微观世界的基本特征,下列说法正确的是
第六章
3.波粒二象性
课标定位
1.知道光的波粒二象性,理解其对立统一的关系,会分析有关现象。
2.知道实物粒子具有波动性和粒子性,会计算物质波即德布罗意波的波长。
3.知道物质波的实验验证方法。
4.了解概率波的概念。
素养阐释
物理观念:物质波、概率波。
科学思维:德布罗意运用类比、对称的思想,提出了物质波的概念。
可能性大小可用波动规律

答案 ABD
规律总结
光既具有波动性，又具有粒子性，两者不是孤立的， 而是有机的统一体，其表现规律为： (1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光 子的作用效果往往表现为波动性． (2)频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和 衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到 光的干涉和衍射现象，而贯穿本领越强． (3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发 生作用时，往往表现为粒子性．
题组剖析
2．(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的 是( ) A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 B．β 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
解析 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波，故选 项A正确；β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β射线是一种粒子，故选 项B错误；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波，故 选项C正确；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子束的衍射现象， 说明电子束是一种波，故选项D正确。 答案 ACD
光的波粒二象性、物质波
01 课堂互动 02 题组剖析 03 规律总结 04 备选训练

课堂互动
光的波粒二象性的规律 1．从数量上看：个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量 光子的作用效果往往表现为波动性。 2．从频率上看：频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉 和衍射现象；频率越高粒子性越显著，贯穿本领越强，越不容易 看到光的干涉和衍射现象。 3．从传播与作用上看：光在传播过程中往往表现出波动性；在 与物质发生作用时往往表现为粒子性。 4．波动性与粒子性的统一：由光子的能量E＝hv、光子的动量 表达式λ＝h/p也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾，表示 粒子性的能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量— —频率v 和波长λ。

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．

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对光学的研究
从很早就开始了… …
17世纪明确形成 了两大对立学说
牛顿 微粒说
由于波动说没有 数学基础以及牛 顿的威望使得微 粒说一直占上风
19世纪初证明了 波动说的正确性
19世纪末光电效应现象使得 爱因斯坦在20世纪初提出了 光子说：光具有粒子性
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惠更斯 波动说
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能量量子化；物理学的新纪元
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3.爱因斯坦的光量子假设
1.内容
光不仅在发射和吸收时以能量为h的微粒形式出现，而且在空 间传播时也是如此。也就是说，频率为 的光是由大量能量为 =h 光子组成的粒子流，这些光子沿光的传播方向以光速 c 运动。
2.爱因斯坦光电效应方程
在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在
A K
电流计
电源
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第2课时 康普顿效应
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1.光的散射
光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变, 这种现象叫做光的散射
2.康普顿效应
1923年康普顿在做 X 射线通过物质散射的实验时，发现 散射线中除有与入射线波长相同的射线外，还有比入射线 波长更长的射线，其波长的改变量与散射角有关，而与入 射线波长 和散射物质都无关。
2.光电效应的实验规律
阳
1. 光电效应实验
极
光线经石英窗照在阴极上，便 有电子逸出----光电子。
A
W 石英窗
K
阴
极
G
光电子在电场作用下形成光电流。
V
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遏止电压
阳A
极
将换向开关反接，电场反向，