高中物理选修3-4波的多解性(高中物理选择性必修光的波粒二象性和物质波的理解)
高中物理选修3-4波的多解性(高中物理选择性必修光的波粒二象性和物质波的理解)(2)粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间,遵从的关系为:ν=ε/h;λ=h/p。(1)1924年,法国物理学家德布罗意提出:实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,这种波叫作物质波,也叫德布罗意波。所以实物粒子也具有波粒二象性。(3)光既具有波动性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性。(4)光子的能量ε=hν,光子的动量p=h/λ。2.物质波
波粒二象性
1.光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性。
(2)光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性。
(3)光既具有波动性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性。
(4)光子的能量ε=hν,光子的动量p=h/λ。
2.物质波
(1)1924年,法国物理学家德布罗意提出:实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,这种波叫作物质波,也叫德布罗意波。所以实物粒子也具有波粒二象性。
(2)粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间,遵从的关系为:ν=ε/h;λ=h/p。
1.对光的波粒二象性的理解
光既有波动性,又有粒子性,两者不是孤立的,而是有机的统一体,其表现规律为:
(1)从频率上看:频率越低的光波动性越显著,越容易看到光的干涉和衍射现象;频率越高的光粒子性越显著,越不容易看到光的干涉和衍射现象,其穿透本领越强。
(2)从传播与作用上看:光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现出粒子性。
(3)波动性与粒子性的统一:由光子的能量ε=hν、光子的动量p=也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的光子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν或波长λ。
(4)理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的波,也不可把光当成宏观概念中的粒子。
2.物质波
(1)定义:每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,这种波叫作物质波,也叫德布罗意波。