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文檔簡介

光的波粒二象性課程：激光安全與防護主講教師：祁春野教學目標

了解光的波粒二象性。

光的一個基本性質(zhì)就是具有波粒二象性。人類對光的認識經(jīng)歷了牛頓的微粒說、惠更斯菲涅耳的波動說到愛因斯坦的光子說的發(fā)展，最后才認識到波動性和粒子性是光的客觀屬性，波動性和粒子性總是同時存在的。一方面光是電磁波，具有波動的性質(zhì)，有一定的頻率和波長。另一方面光是光子流，光子是具有一定能量和動量的物質(zhì)粒子。在—定條件下，可能某一方面的屬性比較明顯，而當條件改變后，另一方面的屬性變得更為明顯。光的波粒二象性

例如，光在傳播過程中所表現(xiàn)的干涉、衍射等現(xiàn)象中其波動性較為明顯，這時往往可以把光看作是由一列一列的光波組成的；而當光和實物互相作用時(例如光的吸收、發(fā)射、光電效應(yīng)等)，其粒子性較為明顯，這時往往又把光看作是由一個一個光子組成的光子流。光的波粒二象性

20世紀初，普朗克首先揭示出這種聯(lián)系，他指出一定頻率的光對應(yīng)一定能量的光子，而愛因斯坦進一步證明了光子的動量與光波的波矢間的對應(yīng)關(guān)系，這就是光的波粒二象性。光的波粒二象性的數(shù)學表達如下：

式中：h是普朗克常數(shù)；和分別是光子的能量和動量；是光波的頻率；k是光波的波矢，在數(shù)值上與波長的倒數(shù)（）有關(guān)，方向為光波傳播的方向。光的波粒二象性課程小結(jié)本小節(jié)主要解釋了光的波粒二象性。

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