4光的波粒二象性课堂互动三点剖析一、光的波粒二象性光既有波动性,又有粒子性,其实验基础分别是光的衍射和干涉、光电效应和康普顿效应
个别的、高频的光子产生的效果,往往显示出粒子性,打在屏或底片上的位置是随机的光子具有一定的能量和动量
大量的、低频的光子产生的效果,往往显示出波动性
光子在空间各点出现的可能性的大小(概率),可以用波动规律来描述,物理学中把光波叫概率波
光波的强弱表现出的光子数的多少
光是把粒子性和波动性有机结合在一起的矛盾统一体,在传播时表现为波动的性质,有一定的波长和频率,在和物质作用时表现出粒子的特性
二、概率波由以前所学的知识我们知道干涉现象是光的特性,也就是说光能产生干涉就说明光是一种波,但我们还知道,光能使某些金属产生光电效应,根据量子假说,我们还知道光是一种粒子,但粒子为什么会发生干涉形成明暗相间的条纹
要使光的干涉现象既能用波解释又能用粒子解释,那只有引入概率的概念,我们可以把干涉形成的明暗相间的条纹看成是大量光子按一定的概率进行叠加形成的,也就是说光是一种概率波
各个击破【例1】下列说法正确的是()A
有的光是波,有的光是粒子B
光子与电子是同样的一种粒子C
光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著D
γ射线具有显著的粒子性,不具有波动性解析:光同时有波粒二象性,只不过在有的情况下波动性显著,有的情况下粒子性显著,光的波长越长,越容易观察到其显示的波动特性,因此A、D两项错而C项正确,光子不同于一般的实物粒子,它没有静止质量,是一个个的能量团,是光能量的最小单位
答案:C类题演练有关光的本性,下列说法正确的是()A
光既具有波动性,又具有粒子性,这是互相矛盾和对立的B
光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点C
大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性D
由于光既有波动性,又有粒子性,无法只用其中一种去说明光