第四节 光的波粒二象性1.光的干涉和衍射实验表明,光是一种电磁波,具有波动性;光电效应和康普顿效应则表明,光在与物体相互作用时,必须看成是一颗颗光子的形式出现的,具有粒子性。2.在光的双缝干涉实验中,将光源 S 的强度降低,使前一个光子已经消失在感光片上,后一个入射光子才从光源出发。记录很短一段时间,即把感光片冲洗出来,在感光片上呈现杂乱分布的几个亮点。每个亮点都是一个光子在感光片上留下的记录。这显示了光的粒子性。然后换另一感光片记录光子,适当增加记录时间,我们会惊奇地发现,亮点在感光片上形成模糊的亮纹。光子主要落在感光片的亮纹处,这就是干涉条纹。记录时间越长,干涉条纹越明显。干涉条纹再次显示出光的波动性。3.双缝干涉中每次穿过双缝的只有一个光子,它不可能跟其他光子产生干涉。但光的干涉还是发生了。可见,波动性是每一个光子的属性。光既有粒子性,又有波动性,单独使用波或粒子都无法完整地描述光的所有性质。4.光既有波动性,又有粒子性,我们把光的这种性质叫做光的波粒二象性。5.干涉条纹是光子在感光片上各点的概率分布的反映。这种概率分布就好像波的强度的分布,称光波是一种概率波。6.在双缝干涉实验中,光子通过双缝后,对某一个光子而言,其运动是不可控制的。但对大量光子而言,它们落在光屏上的位置又有规律性,即某些区域光子落点多,另一些区域光子落点少,落点多的区域就是亮条纹,落点少的区域就是暗条纹。对光本性的研究1.光本性学说的发展简史学说名称微粒说波动说电磁说光子说波粒二象性代表牛顿惠更斯麦克斯韦爱因斯坦公认人物实验依据光 的 直 线传 播 、 光的反射光 的 干涉、衍射能 在 真 空 中 传播 , 是 横 波 , 光速等于电磁波速光电效应康普顿效应光既有波动现象,又有粒子特征内容要点光 是 一 群弹性粒子光 是 一 种机械波光是一种电磁波光是由一份一份光子组成的光是具有电磁本性的物质,既有波动性又有粒子性2.对光的波粒二象性的理解(1)光的波动性:① 实验基础:光的干涉和衍射现象② 具体表现:a:光经过狭缝后能产生干涉、衍射现象说明光具有波动性。b:足够能量的光(大量光子)在传播时,表现出波的性质。c:频率低,波长长的光,波动性特征显著。(2)光的粒子性:① 实验基础:光电效应,康普顿效应② 具体表现:a:当光同物质发生作用时,作用是“一份一份”进行的,表现出粒子性。b:少量或个别光子易表现出光的粒...