在讨论与光的传播有关的一系列现象(光的干涉.ppt

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1、 在在讨讨论论与与光光的的传传播播有有关关的的一一系系列列现现象象(光光的的干干涉涉、衍衍射射、偏偏振振、双双折折射射)中中，光光表表现现出出波波动动本本性性。在在这这一一章章中中我我们们看看到到,当当光光与与物物质质相相互互作作用用并并产产生生能能量量或或动动量量的的交交换换过过程程中中,光光又又表表现现出出分分立立的的量量子子化化特特征征.并并可可以以用用爱爱因因斯斯坦坦的的光光子子理理论论加加以以成成功描述功描述.这就是所谓的光的这就是所谓的光的“波粒二象性波粒二象性”.光子的能量光子的能量:由相对论由相对论光子的质量光子的质量:7.8 波粒二象性波粒二象性光的双缝干涉与波粒二象性光子的

2、速度光子的速度:光子的动量光子的动量:、P是是用用来来描描述述粒粒子子的的特特征征,、是是用用来来描描述述波波动动特特性性的物理量的物理量,普朗克常数普朗克常数h 将这两种特征量联系起来将这两种特征量联系起来.或或 物理学在微观粒子方面的研究取得很大的成就物理学在微观粒子方面的研究取得很大的成就.基本粒基本粒子有子有62种，分为三类：种，分为三类：光子的静止质量光子的静止质量:光子是电磁相互作用的媒介粒子光子是电磁相互作用的媒介粒子.第二种第二种:费米子费米子，共共48种种.电子电子,中微子中微子,子子,子子,夸克夸克 是费米是费米子子.第三种：第三种：希格斯粒子希格斯粒子 光光具具有有波波动

3、动性性质质，但但它它又又与与实实物物粒粒子子一一样样,有有能能量量、动动量量、质质量量，因因此此,它它在在一一定定的的条条件件下下又又表表现现出出粒粒子子性性.以以此此类类推推,实物粒子实物粒子,如电子如电子,质子等质子等,是否也具有波动性呢是否也具有波动性呢?第一类第一类:规范玻色子规范玻色子，有，有13种种.光子是规范玻色子光子是规范玻色子.量量子子力力学学是是1924-1927年年这这段段时时间间建建立立起起来来的的。它它有有两两个个等等价价的的理理论论，波波动动力力学学和和矩矩阵阵力力学学.它它们们是是一一种种力力学学规规律律的的两两种种不不同同的的描描述述.使使用用了了两两种种不不同

4、同的的数数学学工工具具。后后来由更普遍的描述来由更普遍的描述-狄喇克的量子电动力学狄喇克的量子电动力学(1928)代替。代替。波动力学，波动力学，与狄喇克同时获得了与狄喇克同时获得了1933年度的诺年度的诺贝尔奖。贝尔奖。海森伯海森伯,波波恩恩:矩阵力学，矩阵力学，海森伯因提出不确定原理获海森伯因提出不确定原理获1932年诺年诺贝尔物理学奖。波恩因对波函数的统计诠释，获贝尔物理学奖。波恩因对波函数的统计诠释，获1954年诺贝尔物理学奖。年诺贝尔物理学奖。薛定谔薛定谔:波动性（惠更斯为代表）波动性（惠更斯为代表）光的电磁说光的电磁说（麦克斯韦）（麦克斯韦）光的电磁说（依据）光的电磁说（依据）电磁波谱电磁波谱按波长大小的顺序按波长大小的顺序发现者发现者产生机理和主要用途产生机理和主要用途粒子性（牛顿为代表）：能解释一些现象；粒子性（牛顿为代表）：能解释一些现象；人类对光的本性的认识的发展史人类对光的本性的认识的发展史光的干涉光的干涉光的衍射光的衍射光子说光子说：（：（实验基础：实验基础：光电效应实验）光电效应实验）光电效应规律、光子说、光电效应规律、光子说、