1、3 粒子的波动性,一、光的波粒二象性 1.光的波粒二象性 光既具有波动性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性。 2.光子的能量和动量 (1)能量:=h。,(3)意义:能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量;波长和频率是描述物质的波动性的典型物理量。因此=h和p= 揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系,普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁。,二、粒子的波动性及实验验证 1.粒子的波动性 (1)德布罗意波: 每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波,也叫物质波。 (2)物质波的波长、频率关系式:,2.物质波的实验验证 (1)实验探究思路: 干涉、衍射
2、是波特有的现象,如果实物粒子具有波动性,则在一定条件下,也应该发生干涉或衍射现象。 (2)实验验证: 1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验,得到了电子的衍射图样,证实了电子的波动性。 (3)说明: 人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性,对于这,宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多,运动时的动量很大,对应的德布罗意波的波长很小,根本无法观察到它的波动性。,自我检测 1.思考辨析。 (1)大量光子的行为往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性。 ( ) 解析:光的波粒二象性指光有时候表现出的粒子性较明显,有时候表现出的波动性较明显,大量光子的效果往往表现出波动性
3、个别光子的行为往往表现出粒子性。 答案: (2)光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变成粒子。 ( ) 解析:光在传播时波动性显著,光与物质相互作用时粒子性显著。 答案:,(3)牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的。 ( ) 解析:牛顿的“微粒说”认为光是一种物质微粒,爱因斯坦的“光子说”认为光是一份一份不连续的能量。 答案: (4)德布罗意认为实数粒子也具有波动性。 ( ) 答案: (5)向前飞行的子弹具有波动性。 ( ) 答案:,读一读思一思,辨一辨议一议,2.探究讨论。 光的波动性和粒子性是相互矛盾的,无法统一,这种说法正确吗? 答案:光波在少量的情况下体现粒子性,大量的情况下体现波动性,这说明光的波动性和粒子性不是孤立的,而是有机的统一体。,
