光的微粒说和波动说

练习题：
1、以下说法中正确的是：
A、牛顿用微粒说可成功地解释光的直进和反射现象，也可解释一束光射到两种介质分界面处会同时发生反射和折射。

B、惠更斯的波动说可以成功的解释光的反射、折射和叠加等现象，也可解释光的直线传播。

C、微粒说在解释光的叠加、干涉现象时遇到困难
D、波动说在解释光的直线传播产生影子等现象遇到了困难
2、人类对光的本性的认识经历了曲折的历程，提出了各种学说：微粒说波动说、电磁说、光子说。

下列科学家分别提出哪一种学说？
牛顿：
——————————————惠更斯：
——————————————
麦克斯韦：
——————————————
爱因斯坦：
—————————————
3、十九世纪初，人们成功地在实验室里观察到光的
————————————————
和光的———————————————
现象，证明了波动说是正确的。

十九世纪末，人们又发现了光电
效应现象，证实光的确具有粒子性。

人们终于认识到光既具有
———————————————
性，
又具有
———————————————
性。

4、观察现象并做课外实验：
①肥皂泡在阳光下呈现彩色花纹，这是光的
———————————————
现象。

②水面上的油膜在阳光下呈现彩色花纹，这是光的
———————————————
现象。

③从两支相互并扰的铅笔狭缝中看白炽灯丝，会看到彩色花纹，这是光的
——————————————
现象。

阳光照射到两块相互压紧的平行玻璃上，会从玻璃板面上看
到许多彩色花纹，这是光的
———————————————
现象。

④把羽毛放在眼睛前，隔着羽毛观察烛焰或发光的灯泡灯丝时，会看到烛
焰或灯丝周围有美丽的彩色图样，这现象属于光的
——————————————
现象。

6、汽车在行驶时常会滴下一些油滴，滴下的油滴在带水的路面上会形成一 薄层油膜，并呈现出各种不同的颜色，这现象属于光的——————————————现象；
1、——————————————的微粒说成功地解释了光的——————————————和——————————————
现象，但在解释光在两种介质界面同时发生——————————————等现象时遇到了困难；
——————————————
的波动说成功地解释了光的————————————————、————————————————
和——————————————现象，但在解释光的——————————————和——————————————等现象时遇到了困难。

2、关于下面说法正确的是：
A 、 牛顿的微粒说成功地解释光的直线传播和光的反射现象及规律；
B 、 惠更斯的波动说成功地解释光束射到两种介质分界面处同时发生反射 和折射的光现象；
C 、微粒说在解释光的叠加，干涉现象遇到无法克服的困难；
D 、波动说在解释光在任何一种介质里总是沿直线传播及影的成因等现象遇到了困难。

3、以下说法中正确的是：
A 、牛顿用微粒说可成功地解释光的直进和反射；
B 、惠更斯的波动说可以成功地解释反射、折射、叠加等现象；
C 、微粒说在解释光的叠加、干涉现象时遇到了困难；
D 、波动说在解释光的直线传播产生影等现象遇到了困难。

4、提出光的波动说的科学家是：
A 、牛顿
B 、爱因斯坦
C 、惠更斯
D 、格里马第
阅读思考题：
1、17世纪关于光的本性2种学说？各种学说的代表人物是谁？
2、光的微粒说和波动说对光的本性的认识(基本观点)有什么不同？
3、两种学说的实验基础是什么？
4、两种学说在解释光现象上各有哪些成功之处和不足之处？
5、光的本性是什么？
6、通过本节物理史料介绍，你从中体会到科学研究的一般方法是什么？还渗透了哪些唯物辩证法思想？
7、研究性课题：物理学家科学足迹，科学研究方法对你有何启示？
课题：光的微粒说和波动说
一、教学目标：
1、要求知道牛顿和惠更斯关于光的本性的不同说法。

2、要求知道并能理解微粒说和波动说在解释光的直进、反射、折射的成功和困难。

二、教学内容及过程：
前面一章已学过几何光学知识，以光线概念为基础，讨论了光的传播规律，对光的一些性质有了初步了解。

如：
1、光在均匀介质中是沿直线传播的；
2、光照射到两种介质的界面处会发生反射和折射；
3、光的传播速度很大，在真空中为最大，c=3.0×108m/s。

4、光具有能量。

但对于光的本性还没有深一步的探讨。

几千年来，人们为了解释这些现象，对于光的本质是什么，经过粒子说和波动说的变替发展，逐渐认识光的本性——波粒二象性，这是本章学习的重要内容。

这节课我们先来回顾对光的本性认识的曲折历程；然后学习光的干涉、衍射等，证明光具有波动性的实验和现象，进而从理论上认识光的波动性。

引导学生阅读课文“光的微粒说和波动说”。

阅读后小结如下：
(1)17世纪同时出现了两种学说——牛顿的微粒说和惠更斯的波动说；
(2)两种学说对光的现象的解释各有成功和不足之处；
(3)19世纪初从实验中观察到了光的干涉、衍射现象，证明了光具有波动性；
(4) 19世纪末发现了光电效应，证实了光具有粒子性。

所以光既具有波动性又具有粒子性。

本章就从这两方面来认识光的本性。

(一)人类对光的本性的认识历史
1、光的微粒说：光是沿直线传播的粒子流，人的视觉就是光粒子进入人的眼睛引起的，这是以光的直线传播为基础的模型。

光的微粒说能成功地解释：光的直线传播，光的反射现象以及光的色散现象。

但它不能解释光在两种介质的界面上会同时发生反射和折射；更不能解释几束光线交叉相遇后彼此会毫无妨碍地继续向前传播。

2、光的波动说：光是某种振动以波的形式向外传播：这是荷兰物理学家惠更斯提出的。

（因17世纪，发现光在传播时会偏离直线）
波动说能成功地解释：光同时发生反射和折射，几束光相遇互不相干等现象。

但由于当时对光的“波长很短很短”这一点还不清楚，因此对光照射的物体后面会留下清晰的影子还解释不了。

即不能解释光的直线传播现象。

微粒说在17世纪和18世纪内占主导地位，其原因有：牛顿的威望，力学的成就使人们思维上产生定势；波动说本身的不完善，当时的实验事实还不能分出谁是谁非。

直到19世纪初，人们成功地观察到了光的干涉和衍射现象等波的特征，波动说才获得了公认，使光的波动理论得到迅速发展。

3、光的电磁说：随着物理学各方面的发展，麦克斯韦提出了电磁波的理论，进而得出了光是电磁波的结论，惠更斯的波动说发展到了麦克斯韦的电磁说。

4、光子说：19世纪末，光电效应被发现了（说明现象），这证明了它具有粒子性，波动说在光电效应面前束手无策，人们又认识到光确实具有粒子性（不连续性），爱因斯坦提出了光的量子理论——光子说，从而使人们认识到：光既有波动性，又有粒子性。

5、最后统一到光既有波动性，又具有粒子性（但这种粒子已不再是牛顿
提出的机械微粒模型了），即光具有波粒二象性。

人们对光的本性的认识史：
微粒说———波动说———电磁说———光子说———波粒二象性（牛顿）（惠更斯）（麦克斯韦）（爱因斯坦）（公认）
(二)两线线索：
干涉现象
衍射现象
惠更斯的波波动说麦克斯韦
动说（假设）得到公认的电磁说光的波粒
光电效应
古希腊的牛顿支持爱因斯坦二象性
“触须”说的微粒说的光子说
对立——————————————————>统一
上面的方框图无疑会起到很好的向导作用，引导学生自觉、主动地去寻根问底。

同时还能让学生体会到科学的发展是一代代科学家辛勤劳动的曲折过程，教育学生勤奋好学、刻苦钻研，树立不怕挫折、追求真理、服从真理的求知精神。

本节内容是本章的引言，除了回顾人类对光的本性的认识过程，指明了学习本章的线索，其中还渗透了科学研究方法和唯物辩证法思想。

1、科学研究方法
惠更斯根据光与机械波有很多相同的性质，提出光的波动说，杨氏双缝干涉实验及光的衍射现象的发现，给了波动说有力的支持，使波动说得到公认，麦克斯韦将光与电磁波进行比较，提出光是一种电磁波，赫兹用实验成功地证实了光的电磁说。

在这过程中，体现了“实验（事实）——理论假设——实验（提供新
的事实）——修正理论（甚至建立新的假设）”的科学研究方法。

（光的微粒说发展过程也体现了这一科学研究方法）
2、唯物辩证法思想
(1)从惠更斯的波动说到麦克斯韦的电磁说，从牛顿支持的粒子说到爱因斯坦的光子说，人们对光的本性的认识大大地前进了一步，而光的波粒二象性的提出，使人们对光的本性的认识发生了质的飞跃，体现了由量变到质变这一普遍原理。

(2)光的电磁说、光子说并不是全盘否定惠更斯的波动说和牛顿支持的微粒说，而是批判地继承了其观点，是“扬弃”。

(3)在光的波粒二象性中，波动性和粒子性既对立又统一。

(4)波动说、微粒说的发展道路不是一帆风顺的，而是前进中有曲折，在曲折中前进，最后统一在光的波粒二象性之中，体现了认识是螺旋式上升的。