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1、光的波粒二象性 物質(zhì)波1.光的本性學(xué)說(shuō)發(fā)展簡(jiǎn)史.2.光的波粒二象性.3.光波是概率波.4.德布羅意波. 光本性學(xué)說(shuō)發(fā)展簡(jiǎn)介1.牛頓為代表的微粒說(shuō)可以解釋:光的直線傳播,光的反射,光的折射等現(xiàn)象.難以解釋:光的獨(dú)立傳播(兩束光相遇后沿原方向傳播而互不干擾)等. 光本性學(xué)說(shuō)發(fā)展簡(jiǎn)介2.惠更斯為代表的波動(dòng)說(shuō)可以解釋:光的反射,光的折射,光的獨(dú)立傳播等現(xiàn)象.難以解釋:直線傳播,光的偏振,光的色散. 光本性學(xué)說(shuō)發(fā)展簡(jiǎn)介3.波動(dòng)說(shuō)的進(jìn)展和勝利(1)1801年托馬斯揚(yáng):雙縫干涉. 測(cè)出紅光和紫光波長(zhǎng).(2)菲涅耳:惠更斯-菲涅耳原理,光是橫波.成功解釋了干涉、衍射、偏振、直線傳播.(3)1805年傅科:測(cè)出
2、光在水中的速度約為空氣中的速度的3/4,判決了波動(dòng)說(shuō)的勝利. 光本性學(xué)說(shuō)發(fā)展簡(jiǎn)介4.光的電磁說(shuō)的建立(1)麥克斯韋:19世紀(jì)60年代預(yù)言電磁波的存在,提出光是一種電磁現(xiàn)象,用電磁“以太”代替機(jī)械“以太”.(2)赫茲:實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在,測(cè)出電磁波的速度等于光速. 光本性學(xué)說(shuō)發(fā)展簡(jiǎn)介5.愛(ài)因斯坦光子說(shuō)1905年, 發(fā)表了關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)試探性觀點(diǎn),提出光本身就是一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的,成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象.因此獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng). 光的波粒二象性光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性.光具有波粒二相性.普朗克常量h架起了粒子性與波動(dòng)性的橋梁.光子的能量E=h光子的動(dòng)量p=h/光
3、子的能量E=m c2=h光子的動(dòng)量p=m c= h/c因?yàn)閏=所以p=h/ 光波是概率波光在空間出現(xiàn)的概率通過(guò)波動(dòng)規(guī)律來(lái)確定.1.大量光子產(chǎn)生的效果顯示波動(dòng)性，少量光子產(chǎn)生的效果顯示粒子性.2. 波長(zhǎng)越大，波動(dòng)性越顯著;波長(zhǎng)越小，粒子性越顯著. 物質(zhì)波德布羅意波1.任何物質(zhì)微粒, 都具有波動(dòng)性.2. 頻率=E/h 波長(zhǎng)=h/P=h/m v 算一算某電視顯象管中電子的運(yùn)動(dòng)速度是4.0107m/s;質(zhì)量為10g的子彈運(yùn)動(dòng)速度是200m/s.分別計(jì)算它們的德布羅意波的波長(zhǎng). e= 1.810-11mb= 3.310-34m波長(zhǎng)非常小,粒子性顯著,很難觀察到波動(dòng)性. 練習(xí)1下列說(shuō)法正確的是A. 光波是一種概率波 B. 光波是一種電磁波C. 單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),光子的能量改變D. 單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),光的波長(zhǎng)不變【AB】 練習(xí)2下面是幾種與光有關(guān)的事實(shí),各說(shuō)明什么?A.用光導(dǎo)纖維傳播信號(hào)B.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度C.一束白光通過(guò)三棱鏡形成彩色光帶D.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色 E.白光通過(guò)單狹縫后在屏上出現(xiàn)彩色條紋 練習(xí)3一束復(fù)色可見(jiàn)光射到置于空氣中的平板玻璃上，穿過(guò)玻璃后從下表面射出，變?yōu)閍、b兩束行行單色光，如圖所示.對(duì)于兩束單色光來(lái)說(shuō)A.玻璃對(duì)a光的折射率較大B.a光在玻璃中傳播的速度較大C.b光每個(gè)光子的能量較大D.b光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)【AD】
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