物理：4.3《光的波粒二象性》课件（教科版选修3-5）

欢迎进入物理课堂 光的波粒二象性 17世纪明确形成了两大对立学说 牛顿 惠更斯 微粒说 波动说 19世纪初证明了波动说的正确性 由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风 19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说 光具有粒子性 对光学的研究 从很早就开始了 光的干涉和衍射现象表明光确实是一种波 爱因斯坦 康普顿 光电效应以及康普顿效应等无可辩驳的证实了光是一种粒子 光是一种波 同时也是一种粒子 光具有波粒二象性 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 为什么会有这种现象 点击观看动画 短 长 曝光时间 结论 1 这张照片清晰的显示了光的粒子性 2 光子落在某些条形区域内的可能性较大 干涉加强区 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进行解释 光波是一种概率波 概率表征某一事物出现的可能性 伽尔顿板实验 表明单个小球下落的位置是不确定的 但是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较大 思考与讨论 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 生活中 涉及概率统计的事件很多 例如 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的规律 这叫做统计规律 让我们换一个角度思考 仍然考虑双缝干涉实验 减弱光源 分析 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 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 气体分子热运动时 电流 光的波动性 光的粒子性 我们在思考物理概念或物理规律时 往往 光既表现出波动性 又表现出粒子性 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 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 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 它就能在一定范围内表示所研究对象的规律 完 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全