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文档简介
光的波粒二象性课程:激光安全与防护主讲教师:祁春野教学目标
了解光的波粒二象性。
光的一个基本性质就是具有波粒二象性。人类对光的认识经历了牛顿的微粒说、惠更斯菲涅耳的波动说到爱因斯坦的光子说的发展,最后才认识到波动性和粒子性是光的客观属性,波动性和粒子性总是同时存在的。一方面光是电磁波,具有波动的性质,有一定的频率和波长。另一方面光是光子流,光子是具有一定能量和动量的物质粒子。在—定条件下,可能某一方面的属性比较明显,而当条件改变后,另一方面的属性变得更为明显。光的波粒二象性
例如,光在传播过程中所表现的干涉、衍射等现象中其波动性较为明显,这时往往可以把光看作是由一列一列的光波组成的;而当光和实物互相作用时(例如光的吸收、发射、光电效应等),其粒子性较为明显,这时往往又把光看作是由一个一个光子组成的光子流。光的波粒二象性
20世纪初,普朗克首先揭示出这种联系,他指出一定频率的光对应一定能量的光子,而爱因斯坦进一步证明了光子的动量与光波的波矢间的对应关系,这就是光的波粒二象性。光的波粒二象性的数学表达如下:
式中:h是普朗克常数;和分别是光子的能量和动量;是光波的频率;k是光波的波矢,在数值上与波长的倒数()有关,方向为光波传播的方向。光的波粒二象性课程小结本小节主要解释了光的波粒二象性。
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