2018版物理选修3-5教科版:4-3 光的波粒二象性
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遵循能量守恒和动量守恒定律.康普顿效应深刻揭示出光具有粒子性的一面.

【例1】 康普顿效应证实了光子不仅具有能量,也有动量.图1给出了光子与静止电子碰撞后,电子的运动方向,则碰撞后光子可能沿方向________运动,并且波长________(填"不变""变短"或"变长").

图1

答案 1 变长

解析 因光子与电子的碰撞过程动量守恒,所以碰撞后光子和电子的总动量的方向与光子碰撞前动量的方向一致,可见碰撞后光子运动的方向可能沿1方向,不可能沿2或3方向;通过碰撞,光子将一部分能量转移给电子,光子的能量减少,由ε=hν知,频率变小,再根据c=λν知,波长变长.

二、对光的波粒二象性的理解

实验基础 表现 说明 光的波动性 干涉和衍射 1.光是一种概率波,即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律来描述.

2.足够能量的光在传播时,表现出波的性质. 1.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间相互作用产生的.

2.光的波动性不同于宏观观念的波.

光的粒子性 光电效应、康普顿效应 ①当光同物质发生作用时,这种作用是"一份一份"进行的,表现出粒子的性质.

②少量或个别光子清楚地显示出光的粒子性

①粒子的含义是"不连续"、"一份一份"的.

②光子不同于宏观观念的粒子