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1、第二节光的波粒二象性现在学习的是第1页,共16页1717世纪明确形成世纪明确形成了两大对立学说了两大对立学说牛顿牛顿惠更斯惠更斯微粒说微粒说波动说波动说1919世纪初证明了世纪初证明了波动说的正确性波动说的正确性由于波动说没有由于波动说没有数学基础以及牛数学基础以及牛顿的威望使得微顿的威望使得微粒说一直占上风粒说一直占上风1919世纪末光电效应现象使得爱因斯世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在坦在2020世纪初提出了光子说:光具世纪初提出了光子说:光具有粒子性有粒子性对光学的研究对光学的研究从很早就开始了从很早就开始了 现在学习的是第2页,共16页圆屏衍射圆屏衍射圆孔衍射圆孔衍射钢针的衍射钢针的衍
2、射增透膜增透膜薄膜干涉薄膜干涉镜面检测镜面检测光光的的干干涉涉和和衍衍射射现现象象表表明明光光确确实实是是一一种种波波现在学习的是第3页,共16页爱因斯坦爱因斯坦康普顿康普顿 光电效应以及康光电效应以及康普顿效应等无可辩普顿效应等无可辩驳的证实了光是一驳的证实了光是一种粒子种粒子现在学习的是第4页,共16页光是一种波,同时也是一种粒子,光具有波粒二象性光是一种波,同时也是一种粒子,光具有波粒二象性现在学习的是第5页,共16页 当我们用很弱的光做双缝干涉实验时,将感光胶当我们用很弱的光做双缝干涉实验时,将感光胶片放在屏的位置上,会看到什么样的照片呢?为什么会片放在屏的位置上,会看到什么样的照片呢
3、?为什么会有这种现象?有这种现象?现在学习的是第6页,共16页短长曝曝光光时时间间结论结论1 1、这张照片清晰的显示了光、这张照片清晰的显示了光的粒子性的粒子性2 2、光子落在某些条形区域、光子落在某些条形区域内的可能性较大(干涉加强内的可能性较大(干涉加强区)区).说明光子在空间各点出现的说明光子在空间各点出现的可能性的大小可以用波动规律可能性的大小可以用波动规律进行解释进行解释 光子在各处出现的光子在各处出现的可能性大小可能性大小(概率概率),与与波动规律相吻合波动规律相吻合现在学习的是第7页,共16页 光波是一种概率波,概率表征某一事物出现光波是一种概率波,概率表征某一事物出现的可能性的
4、可能性伽尔顿板实验伽尔顿板实验表明单个小表明单个小球下落的位置是不确定的球下落的位置是不确定的,但是但是它落在中间狭槽的可能性要大它落在中间狭槽的可能性要大一些,即小球落在中间的概率一些,即小球落在中间的概率较大较大现在学习的是第8页,共16页思考与讨论 根据你的理解,说明概率的意义,举出几个日根据你的理解,说明概率的意义,举出几个日常生活中的或科学中的事例,说明哪些事件是个别常生活中的或科学中的事例,说明哪些事件是个别出现时看不出什么规律,而大量出现时则显示出一出现时看不出什么规律,而大量出现时则显示出一定的规律性定的规律性 生活中,涉及概率统计的事件很多,例如:生活中,涉及概率统计的事件很
5、多,例如:在研究分子热运动时,研究单个分子的运动是毫在研究分子热运动时,研究单个分子的运动是毫无意义的,需要研究的是大量分子整体表现出来无意义的,需要研究的是大量分子整体表现出来的规律,这叫做统计规律的规律,这叫做统计规律现在学习的是第9页,共16页让我们换一个角度思考让我们换一个角度思考仍然考虑双缝干涉实验仍然考虑双缝干涉实验减弱光源减弱光源分析分析现在学习的是第10页,共16页 当光源和感光胶片之间不可能同时有两个和多个光子时,当光源和感光胶片之间不可能同时有两个和多个光子时,长时间曝光得到的照片仍然和光源很强、曝光时间较短时一样,长时间曝光得到的照片仍然和光源很强、曝光时间较短时一样,则
6、光的波动性不是光子之间的相互作用引起的则光的波动性不是光子之间的相互作用引起的波动性是光子本身的一种属性波动性是光子本身的一种属性现在学习的是第11页,共16页气体分子热运动时气体分子热运动时电流电流光的波动性光的波动性光的粒子性光的粒子性我们在思考物理概念或物理规律时,往往我们在思考物理概念或物理规律时,往往现在学习的是第12页,共16页 光既表现出波动性,又表现出粒子性,光既表现出波动性,又表现出粒子性,频率越高频率越高的光的光,粒子性粒子性越明显越明显 波长越长波长越长的光的光,波动性波动性越明显越明显.大量光子大量光子的行为往往显示出的行为往往显示出波动性波动性,个别光子个别光子的行为
7、往往显示出的行为往往显示出粒子性粒子性现在学习的是第13页,共16页 由于微观世界的某些属性与宏观世界不由于微观世界的某些属性与宏观世界不同,而我们的经验仅局限于宏观物体的运动同,而我们的经验仅局限于宏观物体的运动 在生活中找不到一个既具有粒子性、又具有在生活中找不到一个既具有粒子性、又具有波动性的物理模型帮助我们研究光子的规律波动性的物理模型帮助我们研究光子的规律现在学习的是第14页,共16页随着人类认识的范围不断扩大,不可能直接随着人类认识的范围不断扩大,不可能直接感知的事物出现在我们的眼前,需要我们建立新感知的事物出现在我们的眼前,需要我们建立新的模型,提出新的理论来进行研究的模型,提出新的理论来进行研究.对于一种模型,只要能与实验结果一致,它对于一种模型,只要能与实验结果一致,它就能在一定范围内表示所研究对象的规律就能在一定范围内表示所研究对象的规律现在学习的是第15页,共16页作业:课时训练3现在学习的是第16页,共16页
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