高中物理第2章第3、4節(jié)康普頓效應及其解釋光的波粒二象性課件粵教版選修3-5-在線瀏覽
2025-01-21 08:04本頁面
【正文】 習篇 考點篇 欄目鏈接 對概率波的認識與理解 雙縫干涉實驗中 (如圖甲所示 )， 在光屏處放置感光片 ， 并設法減弱光的強度 ， 使光子只能是一個一個地通過狹縫 ． 曝光時間短時 ， 可看到感光片上出現(xiàn)一些無規(guī)則分布的亮點 ，如圖乙所示 ． 曝光時間足夠長 ， 有大量光子通過狹縫 ， 感光片上出現(xiàn)了規(guī)則的干涉條紋 ， 如圖丁所示 ． 如何解釋曝光時間較短時的亮點和曝光時間較長時的干涉圖樣呢 ？ 目標篇 預習篇 考點篇 欄目鏈接 提示： 圖片上的亮點表明 ， 光表現(xiàn)出粒子性 ， 也看到光子的運動與宏觀現(xiàn)象中質點的運動不同 ， 沒有一定的軌道 ． 圖丙和圖丁圖樣說明 ， 光的波動性是大量光子表現(xiàn)出來的現(xiàn)象 ． 在干涉條紋中 ， 那些光波強的地方是光子到達機會多的地方或是到達幾率大的地方 ， 光波弱的地方是光子到達機會少的地方 ， 光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過波動的規(guī)律確定 ，所以光波是一種概率波 ． 1926年 ， 德國物理學家玻恩 (Born, 1882－ 1972) 提出了概率波 ，認為個別微觀粒子在何處出現(xiàn)有一定的偶然性 ， 但是大量粒子在空間何處出現(xiàn)的空間分布卻服從一定的統(tǒng)計規(guī)律 ． 不能把光當成宏觀概念中的波或粒子 ， 因為宏觀世界的波動性與粒子性是對立的 ， 而光的波動性與粒子性是統(tǒng)一在同一客體即光子上的 ． 這里所指的 “ 波 ” 并非宏觀概念中的波 ，它是一種概率波 ． “ 粒子 ” 也不是宏觀概念中的微小粒子 ，而是指光子 ． 概率波對光的雙縫衍射現(xiàn)象的解釋：光是一種粒子 ， 它和物質的作用是 “ 一份一份 ” 地進行的 ， 用很弱的光做雙縫干涉實驗 ． 從光子打在膠片上的位置 ， 我們發(fā)現(xiàn)了規(guī)律性 ． 實驗結果表明 ， 如圖所示 ， 如果曝光時間不太長 ， 底片上只出現(xiàn)一些無規(guī)則分布的點子 ， 那些點子是光子打在底片上形成的 ， 如果曝光時間足夠長 ， 我們無法把它們區(qū)分開 ， 因此看起來是連續(xù)的 ． 單個光子通過雙縫后的落點無法預測 ， 但是研究很多光子打在膠片上的位置 ， 我們發(fā)現(xiàn)了規(guī)律性：光子落在某些條形區(qū)域內(nèi)的可能性較大 ． 這些條形區(qū)域正是某種波通過雙縫后發(fā)生干涉時振幅加強的區(qū)域 ．
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