光的波粒二象性PPT課件

1、第11組 演講者：黃家平 組員：黃靜文 胡鑫平,光的波粒二象性,2,一、光學(xué)簡(jiǎn)史,1.牛頓的微粒說(shuō) 在1704年出版的光學(xué)一書(shū)中，牛頓認(rèn)為光是從發(fā)光體發(fā)出的并且以一定速度在空間直線傳播的微粒（彈性小球）。這種看法被稱為微粒說(shuō),牛頓,3,牛頓的微粒說(shuō)能很好地解釋光的直進(jìn)、影的形成、反射、折射等現(xiàn)象,缺點(diǎn):微粒說(shuō)不能解釋當(dāng)一束光射到兩種介質(zhì)界面時(shí)，既有反射，又有折射，何種情況下反射，何種情況下折射？在解釋兩束光相遇后，為何仍能沿原方向傳播這一常見(jiàn)的現(xiàn)象,4,2.惠更斯的波動(dòng)說(shuō) 光可以看作是某種振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,惠更斯,5,水波、聲波的反射和折射現(xiàn)象比較容易見(jiàn)到，所以波動(dòng)說(shuō)解釋反射、折射是可以令人

2、信服的至于兩列水波互相穿過(guò)，幾個(gè)人的說(shuō)話聲音可以同時(shí)聽(tīng)到，都是人們熟知的現(xiàn)象,惠更斯用波動(dòng)說(shuō)解釋了光的反射和折射 光的波動(dòng)說(shuō)在解釋光的直進(jìn)和影子的形成原因時(shí)也遇到困難，同樣無(wú)法解釋光為何能在真空中傳播,可見(jiàn)，光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)在解釋光現(xiàn)象時(shí)，都各有成功的一面，但都不能完滿地解釋當(dāng)時(shí)的一切光現(xiàn)象。 在其后的100多年中，主要由于牛頓的崇高地位及聲望，因而微粒說(shuō)一直占主導(dǎo)地位，波動(dòng)說(shuō)發(fā)展很緩慢人類對(duì)光本性的認(rèn)識(shí)，還期待新的現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)直到19世紀(jì)初，人們發(fā)現(xiàn)了光的干涉現(xiàn)象，進(jìn)一步研究了光的衍射現(xiàn)象干涉和衍射是波動(dòng)的重要特征，從而光的波動(dòng)說(shuō)得到迅速發(fā)展人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)達(dá)到一個(gè)新的階段,17世紀(jì)明確

3、形成了兩大對(duì)立學(xué)說(shuō),牛頓,惠更斯,微粒說(shuō),波動(dòng)說(shuō),19世紀(jì)初證明了波動(dòng)說(shuō)的正確性,由于波動(dòng)說(shuō)沒(méi)有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及牛頓的威望使得微粒說(shuō)一直占上風(fēng),19世紀(jì)末光電效應(yīng)現(xiàn)象使得愛(ài)因斯坦在20世紀(jì)初提出了光子說(shuō)：光具有粒子性,對(duì)光學(xué)的研究,從很早就開(kāi)始了,光的干涉和衍射現(xiàn)象表明光確實(shí)是一種波,愛(ài)因斯坦,康普頓,光電效應(yīng)以及康普頓效應(yīng)等無(wú)可辯駁的證實(shí)了光是一種粒子,光是一種波，同時(shí)也是一種粒子，光具有波粒二象性,光波是一種概率波，概率表征某一事物出現(xiàn)的可能性,伽爾頓板實(shí)驗(yàn)表明單個(gè)小球下落的位置是不確定的,但是它落在中間狹槽的可能性要大一些，即小球落在中間的概率較大,氣體分子熱運(yùn)動(dòng)時(shí),電流,光的波動(dòng)性,光的粒子性,我們?cè)谒伎嘉锢砀拍罨蛭锢硪?guī)律時(shí)，往往,光既表現(xiàn)出波動(dòng)性，又表現(xiàn)出粒子性， 頻率越高的光,粒子性越明顯 波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光,波動(dòng)性越明顯. 大量光子的行為往往顯示出波動(dòng)性, 個(gè)別光子的行為往往顯示出粒子性,由于微觀世界的某些屬性與宏觀世界不同，而我們的經(jīng)驗(yàn)僅局限于宏觀物體的運(yùn)動(dòng) 在生活中找不到一個(gè)既具有粒子性、又具有波動(dòng)性的物理模型幫助我們研究光子的規(guī)律,隨著人類認(rèn)識(shí)的范圍不斷擴(kuò)大，不可能直接感知的事物出現(xiàn)在我們的眼前，需要