1、第三節(jié) 粒子的波動(dòng)性,光學(xué)發(fā)展史,一、光的波粒二象性,我們無法只用其中一種觀點(diǎn)說明光的一切行為，因而認(rèn)為光具有波粒二象性。,光子的動(dòng)量,光子的能量,粒子性,波動(dòng)性,具有能量,具有頻率,具有動(dòng)量,具有波長,我們無法只用其中一種觀點(diǎn)說明光的一切行為，因而認(rèn)為光既具有粒子性，又具有波動(dòng)性。 (h 架起了粒子性與波動(dòng)性的橋梁),光的波動(dòng)性與粒子性的統(tǒng)一,大量光子產(chǎn)生的效果顯示波動(dòng)性；個(gè)別光子產(chǎn) 生的效果顯示粒子性。 (2)光子和電子、質(zhì)子等實(shí)物粒子一樣，具有能量和動(dòng)量 (3)波長長的光波動(dòng)性明顯；波長短的光粒子性明顯。 (4)光在空間傳播時(shí)顯示波動(dòng)性；與物質(zhì)微粒作用時(shí)顯示粒子性。 (5)光在傳播時(shí)體現(xiàn)

2、出波動(dòng)性，在與其他物質(zhì)相互作用時(shí)體現(xiàn)出粒子性,【典型例題】有關(guān)光的本性，下列說法正確的是( ) A由于光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，無法用其中一種去說 明光的一切行為，只能認(rèn)為光具有波粒二象性 B光既有波動(dòng)性，又有粒子性這是互相矛盾和對(duì)立的 C光的波動(dòng)性類似于機(jī)械波，光的粒子性類似于質(zhì)點(diǎn) D個(gè)別光子只具有粒子性，大量光子才具有波動(dòng)性,A,二、物質(zhì)波,德布羅意，波動(dòng)力學(xué)創(chuàng)始人，量子力學(xué)奠基人之一。,他認(rèn)為，“整個(gè)世紀(jì)以來（指19世紀(jì)）在光學(xué)中比起波動(dòng)的研究方法來，如果說是過于忽視了粒子的研究方法的話，那么在實(shí)物的理論中，是否發(fā)生了相反的錯(cuò)誤呢？是不是我們把粒子的圖象想得太多，而過分忽略了波的圖象

3、呢”。 德布羅意原來學(xué)習(xí)歷史，后改學(xué)理論物理。善于用歷史的觀點(diǎn)，用類比方法分析問題。 1924年，他在博士論文關(guān)于量子理論的研究中大膽地把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，如電子，質(zhì)子等。于是他提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。,自主閱讀回答問題： 1、什么是德布羅意波？ 2、其波長和頻率遵從的公式是什么？ 3、德布羅意波如何得到了驗(yàn)證？,德布羅意波：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，這種與實(shí)物粒子相聯(lián)系的波稱為德布羅意波，也叫物質(zhì)波,德布羅意波：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，這種與實(shí)物粒子相聯(lián)系的波稱為德布羅意波，也叫物

4、質(zhì)波,一個(gè)質(zhì)量為 m 的實(shí)物粒子以速率 V運(yùn)動(dòng)時(shí),既具有以能量和動(dòng)量 p 所描述的粒子性，同時(shí)也具有以頻率 v 和波長所描述的波動(dòng)性。,任何一個(gè)物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽，都有一種波與它對(duì)應(yīng)。,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,電子衍射實(shí)驗(yàn) 1927年，戴維孫進(jìn)行了電子衍射實(shí)驗(yàn)。電子束在穿過細(xì)晶體粉末或薄金屬片后，也象X射線一樣產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。 1927年，湯姆孫令一電子束通過薄鋁箔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同X射線一樣，也能得到清晰的電子衍射圖樣。,【典型例題】關(guān)于物質(zhì)波 ，以下說法正確的是：（ ） A、實(shí)物粒子具有粒子性，在任何條件下都不可能表現(xiàn)出波動(dòng)性 B、宏觀物體不存在對(duì)應(yīng)波的波長 C、電子在任何條件下都能表現(xiàn)出波動(dòng)性 D、微觀粒子在一定條件性能表現(xiàn)出波動(dòng)性,A,思考：為什么生活中的宏觀物體沒有顯示波動(dòng)性呢？,典型例題：質(zhì)量 m = 0.01kg，速度 v = 300m/s 的子彈的德布洛意波長為多少？為什么我們無法官產(chǎn)其波動(dòng)性？ 結(jié)果表明，宏觀物體(如子彈)德布羅意波長太短。所以，我們