粒子的波动性 概率波 不确定性关系
[学习目标] 1.知道光的波粒二象性,理解其对立统一的关系.2.了解德布罗意波和概率波,知道它们都遵循统计规律.3.会用不确定性关系的公式分析简单问题.
一、光的波粒二象性
[导学探究] (1)什么现象体现出了光的波动性?什么现象体现了光的粒子性?
(2)光的波动性和粒子性矛盾吗?
答案 (1)大量光子在传播过程中显示出波动性,比如干涉和衍射.当光与物质发生作用时,显示出粒子性,如光电效应、康普顿效应.(2)不矛盾,光具有波粒二象性.
[知识梳理]
1.光的波粒二象性
(1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性.
(2)光子的能量ε=hν,光子的动量p=.
(3)光既具有波动性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性.
2.对光的波粒二象性的理解
(1)大量光子产生的效果显示出波动性;个别光子产生的效果显示出粒子性.(填"大量"或"个别")
(2)光子和电子、质子等实物粒子一样,具有能量和动量.和其他物质相互作用时,粒子性起主导作用;在光的传播过程中,光子在空间各点出现的可能性的大小(概率),由波动性起主导作用,因此称光波为概率波.(填"粒子"或"波动")
(3)频率低、波长长的光,波动性特征显著,而频率高、波长短的光,粒子性特征显著.
(4)光子的能量与其对应的频率成正比,而频率是描述波动性特征的物理量,因此ε=hν揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系.
[即学即用] 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.光只有波动性,无粒子性
D.由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性
答案 D