3　光的波粒二象性

[学习目标]　1.了解康普顿效应及其意义，了解光子理论对康普顿效应的解释.2.知道光的波粒二象性，知道波和粒子的对立、统一的关系.3.了解什么是概率波，知道光也是一种概率波．

一、康普顿效应

1．光的散射

光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变，这种现象叫做光的散射．

2．康普顿效应

美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．

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．

4．光子的动量

(1)表达式：p＝.

(2)说明：在康普顿效应中，入射光子与晶体中电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，光子的动量变小．因此，有些光子散射后波长变大．

二、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．光子既有粒子的特征，又有波的特征，即光具有波粒二象性．

三、光是一种概率波

在双缝干涉实验中，屏上亮纹的地方，是光子到达概率大的地方，暗纹的地方是光子到达概率小的地方．所以光波是一种概率波．即光波在某处的强度代表着光子在该处出现概率的大小．

[即学即用]　判断下列说法的正误．

(1)光子的动量与波长成反比．(　√　)

(2)光子发生散射后，其动量大小发生变化，但光子的频率不发生变化．(　×　)

(3)光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性．(　√　)

(4)光子数量越大，其粒子性越明显．(　×　)