第十七章第3節(jié)粒子的波動性

1、第第 3 3節(jié)節(jié)理解理解教材教材新知新知把握把握熱點熱點考向考向知識點一知識點一知識點二知識點二考向一考向一考向二考向二 第第十十七七章章應(yīng)用應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)新演練演練隨堂基礎(chǔ)鞏固隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓練課時跟蹤訓練 1光的本性光的本性 (1)大量光子產(chǎn)生的效果顯示出大量光子產(chǎn)生的效果顯示出 ，比如，比如 、_ 、 現(xiàn)象表明光在傳播過程中具有波動性?，F(xiàn)象表明光在傳播過程中具有波動性。 (2)個別光子產(chǎn)生的效果往往顯示出個別光子產(chǎn)生的效果往往顯示出 ，比如，比如_ 、 等光子與電子的作用是一份一份進行的，這等光子與電子的作用是一份一份進行的，這些都體現(xiàn)了光的粒子性。些都體現(xiàn)了光的粒子性。 (3)光既具

2、有光既具有 又具有又具有 ，光具有，光具有 。波動性波動性干涉干涉衍衍射射偏振偏振粒子性粒子性光電效光電效應(yīng)應(yīng)康普頓效應(yīng)康普頓效應(yīng)波動性波動性粒子性粒子性波粒二象性波粒二象性hv粒子粒子 波動波動 hv實驗實驗基礎(chǔ)基礎(chǔ)表現(xiàn)表現(xiàn)說明說明光的波光的波動性動性干涉和干涉和衍射衍射(1)光是一種概率波，光是一種概率波，即光子在空間各點出現(xiàn)即光子在空間各點出現(xiàn)的可能性大小的可能性大小(概率概率)可可用波動規(guī)律來描述用波動規(guī)律來描述(2)能量強的光在傳播能量強的光在傳播時，表現(xiàn)出波的性質(zhì)時，表現(xiàn)出波的性質(zhì)(1)光的波動性是光光的波動性是光子本身的一種屬性，子本身的一種屬性，不是光子之間相互作不是光子之間相

3、互作用產(chǎn)生的用產(chǎn)生的(2)光的波動性不同光的波動性不同于宏觀觀念的波于宏觀觀念的波實驗實驗基礎(chǔ)基礎(chǔ)表現(xiàn)表現(xiàn)說明說明光的粒子性光的粒子性光電效應(yīng)、光電效應(yīng)、康普頓效康普頓效應(yīng)應(yīng)(1)當光同物質(zhì)發(fā)生作用當光同物質(zhì)發(fā)生作用時，這種作用是時，這種作用是“一份一份一份一份”進行的，表現(xiàn)出進行的，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)粒子的性質(zhì)(2)少量或個別光子清楚少量或個別光子清楚地顯示出光的粒子性地顯示出光的粒子性(1)粒子的含義是粒子的含義是“不連不連續(xù)續(xù)”、“一份一份一份一份”的的(2)光子不同于宏觀觀念光子不同于宏觀觀念的粒子的粒子波動性和粒波動性和粒子性的對立、子性的對立、統(tǒng)一統(tǒng)一(1)大量光子易顯示波動性，而少

4、量光大量光子易顯示波動性，而少量光子易顯示出粒子性子易顯示出粒子性(2)波長長波長長(頻率低頻率低)的光波動性強，而的光波動性強，而波長短波長短(頻率高頻率高)的光粒子性強的光粒子性強(1)光子說并未否定波動光子說并未否定波動性，性，Ehvhc/中，中，v和和就是波的概念就是波的概念(2)波和粒子在宏觀世界波和粒子在宏觀世界是不能統(tǒng)一的，而在微是不能統(tǒng)一的，而在微觀世界卻是統(tǒng)一的觀世界卻是統(tǒng)一的 特別提醒特別提醒 (1)光既表現(xiàn)出波動性又表現(xiàn)出粒子性，要從微觀光既表現(xiàn)出波動性又表現(xiàn)出粒子性，要從微觀的角度建立光的行為圖案，認識光的波粒二象性。的角度建立光的行為圖案，認識光的波粒二象性。 (2)

5、要明確光的波動性和粒子性在不同現(xiàn)象中的分析要明確光的波動性和粒子性在不同現(xiàn)象中的分析方法。方法。1對光的認識，以下說法中正確的是對光的認識，以下說法中正確的是 ()A個別光子的行為易表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為易表個別光子的行為易表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為易表現(xiàn)為波動性現(xiàn)為波動性B光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的互作用引起的C光表現(xiàn)出波動性時，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子光表現(xiàn)出波動性時，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子性時，就不具有波動性了性時，就不具有波動性了D光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場合下光的波動性表光的

6、波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場合下光的波動性表現(xiàn)明顯，在另外某種場合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯現(xiàn)明顯，在另外某種場合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯解析：解析：個別光子的行為易表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為個別光子的行為易表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為易表現(xiàn)為波動性。光與物質(zhì)相互作用，表現(xiàn)為粒子性，光易表現(xiàn)為波動性。光與物質(zhì)相互作用，表現(xiàn)為粒子性，光的傳播表現(xiàn)為波動性，光的波動性與粒子性都是光的本質(zhì)的傳播表現(xiàn)為波動性，光的波動性與粒子性都是光的本質(zhì)屬性，故屬性，故A、B、D正確。正確。答案：答案：ABD運動運動 實物粒子實物粒子 物質(zhì)波物質(zhì)波 2物質(zhì)波的實驗驗證物質(zhì)波的實驗驗證 (1)實驗探究思路：實驗探究思路：

7、 、衍射是波特有的現(xiàn)象，如果實物粒子具有波動、衍射是波特有的現(xiàn)象，如果實物粒子具有波動性，則在一定條件下，也應(yīng)該發(fā)生干涉或衍射現(xiàn)象。性，則在一定條件下，也應(yīng)該發(fā)生干涉或衍射現(xiàn)象。 (2)實驗驗證：實驗驗證： 1927年戴維孫和湯姆孫分別利用晶體做了年戴維孫和湯姆孫分別利用晶體做了 衍射衍射實驗，得到了實驗，得到了 的衍射圖樣，證實了的衍射圖樣，證實了 的波動性。的波動性。干涉干涉電子束電子束電子電子電子電子波動性波動性 很小很小 動量動量 答案：答案：C 例例1關(guān)于光的本性，下列說法中正確的是關(guān)于光的本性，下列說法中正確的是 () A關(guān)于光的本性，牛頓提出關(guān)于光的本性，牛頓提出“微粒說微粒說”

8、，惠更斯提出，惠更斯提出“波動說波動說”，愛因斯坦提出，愛因斯坦提出“光子說光子說”，它們都說明了光的，它們都說明了光的本性本性 B光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏觀概念上光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏觀概念上的波，也可以看成微觀概念上的粒子的波，也可以看成微觀概念上的粒子 C光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，光電效應(yīng)光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，光電效應(yīng)說明光具有粒子性說明光具有粒子性 D光的波粒二象性是將牛頓的粒子說和惠更斯的波動光的波粒二象性是將牛頓的粒子說和惠更斯的波動說真正有機地統(tǒng)一起來說真正有機地統(tǒng)一起來 解析解析光的波動性指大量光子在空間各點出現(xiàn)的可能光的波

9、動性指大量光子在空間各點出現(xiàn)的可能性的大小可以用波動規(guī)律來描述，不是惠更斯的波動說中宏性的大小可以用波動規(guī)律來描述，不是惠更斯的波動說中宏觀意義下的機械波，光的粒子性是指光的能量是一份一份的，觀意義下的機械波，光的粒子性是指光的能量是一份一份的，每一份是一個光子，不是牛頓微粒說中的經(jīng)典微粒。某現(xiàn)象每一份是一個光子，不是牛頓微粒說中的經(jīng)典微粒。某現(xiàn)象說明光具有波動性，是指波動理論能解釋這一現(xiàn)象。某現(xiàn)象說明光具有波動性，是指波動理論能解釋這一現(xiàn)象。某現(xiàn)象說明光具有粒子性，是指能用粒子說解釋這個現(xiàn)象。要區(qū)分說明光具有粒子性，是指能用粒子說解釋這個現(xiàn)象。要區(qū)分說法和物理史實與波粒二象性之間的關(guān)系。說法

10、和物理史實與波粒二象性之間的關(guān)系。C正確，正確，A、B、D錯誤。錯誤。 答案答案C1有關(guān)光的本性，下列說法正確的是有關(guān)光的本性，下列說法正確的是 ()A光既具有波動性，又具有粒子性，這是相互矛盾和對光既具有波動性，又具有粒子性，這是相互矛盾和對 立的立的B光的波動性類似于機械波，光的粒子性類似于質(zhì)點光的波動性類似于機械波，光的粒子性類似于質(zhì)點C光不具有波動性光不具有波動性D由于光既有波動性，又有粒子性，無法只用其中一種由于光既有波動性，又有粒子性，無法只用其中一種 去說明光的一切行為，只能認為光具有波粒二象性去說明光的一切行為，只能認為光具有波粒二象性解析：解析：19世紀初，人們成功地在實驗中

11、觀察到了光的干涉和世紀初，人們成功地在實驗中觀察到了光的干涉和衍射現(xiàn)象，這屬于波的特征，微粒說無法解釋。但到了衍射現(xiàn)象，這屬于波的特征，微粒說無法解釋。但到了19世世紀末又發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象波動說不能解釋，證紀末又發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象波動說不能解釋，證實了光具有粒子性。波動性和粒子性是光在不同的情況下的實了光具有粒子性。波動性和粒子性是光在不同的情況下的不同表現(xiàn)，是同一客體的兩個不同側(cè)面，不同屬性，我們無不同表現(xiàn)，是同一客體的兩個不同側(cè)面，不同屬性，我們無法用其中的一種去說明光的一切行為，只能認為光具有波粒法用其中的一種去說明光的一切行為，只能認為光具有波粒二象性，所以選項二

12、象性，所以選項D正確。正確。答案：答案：D1下列有關(guān)光的波粒二象性的說法中，正確的是下列有關(guān)光的波粒二象性的說法中，正確的是 ()A有的光是波，有的光是粒子有的光是波，有的光是粒子B光子與電子是同樣的一種粒子光子與電子是同樣的一種粒子C光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒 子性越顯著子性越顯著D大量光子的行為往往顯示出粒子性大量光子的行為往往顯示出粒子性隨堂基礎(chǔ)鞏固隨堂基礎(chǔ)鞏固解析：解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行為一切光都具有波粒二象性，光的有些行為(如干涉、衍射如干涉、衍射)表表現(xiàn)出波動性，有些行為現(xiàn)出波動性，有些行為(如光電效應(yīng)

13、如光電效應(yīng))表現(xiàn)出粒子性，所以，不能說表現(xiàn)出粒子性，所以，不能說有的光是波，有的光是粒子。雖然光子與電子都是微觀粒子，都具有的光是波，有的光是粒子。雖然光子與電子都是微觀粒子，都具有波粒二象性，但電子是實物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實物粒有波粒二象性，但電子是實物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實物粒子，沒有靜止質(zhì)量，電子是以實物形式存在的物質(zhì)，光子是以場形子，沒有靜止質(zhì)量，電子是以實物形式存在的物質(zhì)，光子是以場形式存在的物質(zhì)，所以，不能說光子與電子是同樣一種粒子。光的波式存在的物質(zhì)，所以，不能說光子與電子是同樣一種粒子。光的波粒二象性的理論和實驗表明，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性，個別粒二象性的理論

14、和實驗表明，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性，個別光子的行為表現(xiàn)出粒子性。光的波長越長，衍射性越好，即波動性光子的行為表現(xiàn)出粒子性。光的波長越長，衍射性越好，即波動性越顯著，光的波長越短，其光子能量越大，個別或少數(shù)光子的作用越顯著，光的波長越短，其光子能量越大，個別或少數(shù)光子的作用就足以引起光接收裝置的反應(yīng)，所以其粒子性就很顯著。故選項就足以引起光接收裝置的反應(yīng)，所以其粒子性就很顯著。故選項C正確，正確，A、B、D錯誤。錯誤。答案：答案：C2根據(jù)物質(zhì)波理論，以下說法中正確的是根據(jù)物質(zhì)波理論，以下說法中正確的是 ()A微觀粒子有波動性，宏觀物體沒有波動性微觀粒子有波動性，宏觀物體沒有波動性B宏觀物體和

15、微觀粒子都具有波動性宏觀物體和微觀粒子都具有波動性C宏觀物體的波動性不易被人觀察到是因為它的波長太長宏觀物體的波動性不易被人觀察到是因為它的波長太長D速度相同的質(zhì)子和電子相比，電子的波動性更為明顯速度相同的質(zhì)子和電子相比，電子的波動性更為明顯解析：解析：一切運動的物體都有一種物質(zhì)波與它對應(yīng)，所以宏觀一切運動的物體都有一種物質(zhì)波與它對應(yīng)，所以宏觀物體和微觀粒子都具有波動性，物體和微觀粒子都具有波動性，A選項錯誤，選項錯誤，B選項正確；宏選項正確；宏觀物體的物質(zhì)波波長很短，不易觀察到它的波動性，所以觀物體的物質(zhì)波波長很短，不易觀察到它的波動性，所以C選選項錯誤；速度相同的質(zhì)子與電子相比，電子質(zhì)量小，物質(zhì)波項錯誤；速度相同的質(zhì)子與電子相比，電子質(zhì)量小，物質(zhì)波波長更長，所以電子波動性更明顯，波長更長，所以電子波動性更明顯，D選項正確。選項正確。答案：答案：BD3下列說法中正確的是下列說法中正確的是 ()A物質(zhì)波屬于機械波物質(zhì)波屬于機械波B只有像電子、質(zhì)子、中子這樣的微觀粒子才具有波動性只有像電子、質(zhì)子、中子這樣的微觀粒子才具有波動性C德布羅意認為任何一個運動的物體，小