第3节光的波粒二象性
(对应学生用书页码P56)
一、康普顿效应
1.光的散射
光在介质中与物体微粒的相互作用,使光的传播方向发生改变的现象。
2.康普顿效应
在光的散射中,光经物质散射后波长变长的现象。
3.康普顿效应的意义
康普顿效应表明光子除了具有能量之外,还具有动量,深入揭示了光的粒子性的一面。
二、光的波粒二象性
1.光的本性
光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有波动性,光电效应和康普顿效应表明光具有粒子性,即光具有波粒二象性。
2.光子的能量和动量关系式
(1)关系式:ε=hν,p=。
(2)意义:能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量;波长λ和频率ν是描述物质的波动性的典型物理量。因此ε=hν和p=揭示了光的波动性和粒子性之间的密切关系。
[特别提醒] 普朗克常量h架起了粒子性与波动性的桥梁。
三、光是一种概率波
1.不同强弱下光的干涉图样
(1)大量光子表现出光的波动性。
(2)少量光子表现出光的粒子性。
2.光是概率波
干涉条纹是光子在感光片上各点的概率分布的反映。这种概率分布就好像波的强度的分布,称光波是一种概率波。即,光波在某处的强度代表着光子在该处出现概率的大小。
(对应学生用书页码P56)