第二節(jié)光的波粒二象性

第二節(jié)光的波粒二象性第一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一17世紀(jì)明確形成了兩大對立學(xué)說牛頓惠更斯微粒說波動(dòng)說19世紀(jì)初證明了波動(dòng)說的正確性由于波動(dòng)說沒有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及牛頓的威望使得微粒說一直占上風(fēng)19世紀(jì)末光電效應(yīng)現(xiàn)象使得愛因斯坦在20世紀(jì)初提出了光子說：光具有粒子性對光學(xué)的研究從很早就開始了…

…第二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一圓屏衍射圓孔衍射鋼針的衍射增透膜薄膜干涉鏡面檢測光的干涉和衍射現(xiàn)象表明光確實(shí)是一種波第三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一愛因斯坦康普頓光電效應(yīng)以及康普頓效應(yīng)等無可辯駁的證實(shí)了光是一種粒子．第四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一光是一種波，同時(shí)也是一種粒子，光具有波粒二象性第五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一

當(dāng)我們用很弱的光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，將感光膠片放在屏的位置上，會(huì)看到什么樣的照片呢？為什么會(huì)有這種現(xiàn)象？第六頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一短長曝光時(shí)間結(jié)論1、這張照片清晰的顯示了光的粒子性．2、光子落在某些條形區(qū)域內(nèi)的可能性較大（干涉加強(qiáng)區(qū)）.說明光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性的大小可以用波動(dòng)規(guī)律進(jìn)行解釋．光子在各處出現(xiàn)的可能性大小(概率),與波動(dòng)規(guī)律相吻合第七頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一光波是一種概率波，概率表征某一事物出現(xiàn)的可能性．伽爾頓板實(shí)驗(yàn)——表明單個(gè)小球下落的位置是不確定的,但是它落在中間狹槽的可能性要大一些，即小球落在中間的概率較大．第八頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一思考與討論根據(jù)你的理解，說明概率的意義，舉出幾個(gè)日常生活中的或科學(xué)中的事例，說明哪些事件是個(gè)別出現(xiàn)時(shí)看不出什么規(guī)律，而大量出現(xiàn)時(shí)則顯示出一定的規(guī)律性．生活中，涉及概率統(tǒng)計(jì)的事件很多，例如：在研究分子熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，研究單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是毫無意義的，需要研究的是大量分子整體表現(xiàn)出來的規(guī)律，這叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律．第九頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一讓我們換一個(gè)角度思考——仍然考慮雙縫干涉實(shí)驗(yàn)減弱光源分析第十頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一

當(dāng)光源和感光膠片之間不可能同時(shí)有兩個(gè)和多個(gè)光子時(shí)，長時(shí)間曝光得到的照片仍然和光源很強(qiáng)、曝光時(shí)間較短時(shí)一樣，則光的波動(dòng)性不是光子之間的相互作用引起的．波動(dòng)性是光子本身的一種屬性第十一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一氣體分子熱運(yùn)動(dòng)時(shí)電流光的波動(dòng)性光的粒子性我們在思考物理概念或物理規(guī)律時(shí)，往往——第十二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一光既表現(xiàn)出波動(dòng)性，又表現(xiàn)出粒子性，

頻率越高的光,粒子性越明顯．

波長越長的光,波動(dòng)性越明顯.

大量光子的行為往往顯示出波動(dòng)性,

個(gè)別光子的行為往往顯示出粒子性．第十三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一由于微觀世界的某些屬性與宏觀世界不同，而我們的經(jīng)驗(yàn)僅局限于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)．在生活中找不到一個(gè)既具有粒子性、又具有波動(dòng)性的物理模型幫助我們研究光子的規(guī)律．第十四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一隨著人類認(rèn)識(shí)的范圍不斷擴(kuò)大，不可能直接感知的事物出現(xiàn)在我們的眼前，需要我們建立新的模型，提出新的理論來進(jìn)行研究.對于一種模型，只要能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，它就能在一定