新课标波粒二象性

新课标波粒二象性第一页，共二十二页，2022年，8月28日圆屏衍射圆孔衍射钢针的衍射增透膜薄膜干涉镜面检测光的干涉和衍射现象表明光确实是一种波第二页，共二十二页，2022年，8月28日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．第三页，共二十二页，2022年，8月28日电磁波光子光的波动性光的粒子性波长频率波速动质量能量动量光的干涉光的衍射光的偏振有波动参量，如：有波的行为特性如：有粒子参量，如：

有粒子的行为特性如：光电效应康普顿效应光的波粒二象性第四页，共二十二页，2022年，8月28日经典物理学把物质分为两类，一类是质子、电子等实物，另一类是电场、磁场等，统称场。光是传播者的电磁场，既然光有粒子性，那么，质子、电子、原子、分子等实物粒子是否会在一定条件下表现出波动性？1923年，德布罗意最早想到了这个问题，并且大胆地设想，人们对于光子的波粒二象性也适用于实物粒子。第五页，共二十二页，2022年，8月28日德布罗意波（物质波）第六页，共二十二页，2022年，8月28日例1：质量m=50Kg的人，以v=15m/s的速度运动，试求人的德布罗意波波长。解：第七页，共二十二页，2022年，8月28日1927年G.P.汤姆逊（J.J.汤姆逊之子）也独立完成了电子衍射实验。与C.J.戴维森共获1937年诺贝尔物理学奖。屏P多晶薄膜高压栅极阴极2.电子衍射实验电子束在穿过细晶体粉末或薄金属片后，也象X射线一样产生衍射现象。此后，人们相继证实了原子、分子、中子等都具有波动性。第八页，共二十二页，2022年，8月28日由代入电子的德布罗意波波长很短，用电子显微镜衍射效应小，可放大200万倍。例2：求静止电子经15000V电压加速后的德波波长。解：静止电子经电压U加速后的动能第九页，共二十二页，2022年，8月28日

电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构；扫描式电子显微镜主要用于观察固体表面的形貌。电子显微镜的光路与光学显微镜相仿。由于电子的德布罗意波长短，衍射不明显，故它的分辨能力很高，可以直接观察到原子。高速的电子的波长比可见光的波长短（波粒二象性），而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制，因此电子显微镜的分辨率（约0.1纳米）远高于光学显微镜的分辨率（约200纳米）。第十页，共二十二页，2022年，8月28日第十一页，共二十二页，2022年，8月28日做双缝干涉实验时，将感光胶片放在屏的位置上，注意观察照片，为什么会有这种现象？第十二页，共二十二页，2022年，8月28日短长曝光时间结论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）。光的波粒二象性.swf概率波第十三页，共二十二页，2022年，8月28日在光的衍射实验中，摄像记录弱光入射的几个不同曝光阶段的衍射图样，并进行比较，可以发现，在衍射图样中较亮的地方，光子出现的概率较大。单缝衍射像圆孔衍射像1、光的干涉2、光的衍射第十四页，共二十二页，2022年，8月28日

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．第十五页，共二十二页，2022年，8月28日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．第十六页，共二十二页，2022年，8月28日

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第十七页，共二十二页，2022年，8月28日光的波动性和粒子性的统一1．在微观世界中：大量光子运动产生的效果显示出波动性，个别光子运动产生的效果显示出粒子性。

2．光在传播时显示波动性；与物体发生作用时往往显示粒子性。

3．按电磁波谱的的排列，频率小波长长时波动性显著，粒子性不明显；而频率高波长短时，粒子性显著，而波动性不明显。第十八页，共二十二页，2022年，8月28日微观粒子在某些条件下表现出粒子性,在另一些条件下表现出波动性.两种性质虽寓于同一体中却不能同时表现出来两种图像不会同时出现在你的视觉中少女?老妇?第十九页，共二十二页，2022年，8月28日第二十页，共二十二页，2022年，8月28日第二十一页，共二十二页，2022年，8月28日光既表现出波动性，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