波粒二象性3219讲义2157
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波粒二象性-PPT课件
公式：
2 2
M c2 kT
瑞利--金斯公式高频段不行--“紫外灾难”！
普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck,
1858―1947) 德国物理学家，量子物理学的开创
者和奠基人。 普朗克的伟大成就，就是创立了量
子理论，1900年12月14日他在德国物理 学会上，宣读了《关于正常光谱中能量分布定律的理 论》的论文，提出了能量量子化假设，并导出了黑体 辐射的能量分布公式。
26.2 光电效应
I
IS
3
GA
K
2
1
U
Ue 0
U
1). 饱和光电流强度与入射光强度成正比。
说明：每秒内从阴极Байду номын сангаас出的光电子的数目与入射 光的强度成正比。
I IS
Ue 0
3 2 1
U
1 2
mvm2
eUe
2).当电流减小到 0 甚至为负值时，光电流 并不为 0 ，只有当反向电压等于 Ue 时，光电流 才为 0 。Ue 称为截至电压。
光子的概念赋予了电磁场更具体的物质特性-电磁场由大量光子组成。电磁场对处于其中的带电 粒子的作用实际上是光子撞击带电粒子的宏观表现。 粗略地说，空间某处比较强的电场意味着比较大的 光子数密度。
至今人们关于光本质的认识被概括为光具有波 粒二象性，即：在一些物理过程中，光显示出干涉 和衍射等典型的波动特征；在其他物理过程中，光 表现为具有确定动量和能量的粒子特征。
E = nε , n =1, 2, 3, ....
ε 叫能量子，n 为量子数，它只取正整数--能量量 子化。
对于频率为ν 的谐振子，最小能量为：
ε= hν h = 6.626075×10-34 J·s
高中物理第十七章波粒二象性3粒子的波动性课件新人教版选修3-
( ABC )
质量/kg 速度/m·s－1 波长/m
弹子球
2.0×10－2 1.0×10－2 3.3×10－30
电子(100 eV) 9.1×10－31 5.0×106 1.2×10－10
无线电波(1
—
3.0×108 3.0×102
MHz)
A．要检测弹子球的波动性几乎不可能 B．无线电波通常只能表现出波动性 C．电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性 D．只有可见光才有波粒二象性
是在不同条件下的表现不同．
(2)只有用波粒二象性，才能统一说明光的各种行
为.
【例 1】 关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是 ( C)
A．波粒二象性指光有时表现为波动性较明显，有时表现为 粒子性较明显
B．光波频率越高，粒子性越明显 C．能量越大的光子，其波动性越显著 D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出波动性
德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它
对应，波长是 λ＝hp，式中 p 是运动物体的动量，h 是普朗克常 量．已知某种紫光的波长是 440 nm，若将电子加速，使它的德 布罗意波长是这种紫光波长的1104.求：
(1)电子的动量大小； (2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电 压的大小(电子质量 m＝9.1×10－31 kg，电子电荷量 e＝1.6×10－ 19 C，普朗克常量 h＝6.6×10－34 J·s，加速电压的计算结果取 1 位有效数字)．
【典例】 (多选)人类对光的本性的认识经历了曲折的过 程．下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是
( BCD) A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一
样的 B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性 C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波 D．光具有波粒二象性
大学物理波粒二象性(PPT课件)
第六篇 量子物理基础
前 言
在20世纪纪初，发生了三次概念上的
革命，它们深刻地改变了人们对物理世界
的了解，这就是狭义相对论（1905年）、
广义相对论（1916年）和量子力学（1925 年）。
经典物理（18－19 世纪）
牛顿力学、热力学、经典统计力学、经典电磁理论， 19世纪末趋于完善。使人感到，经典物理似可解决 所有问题:
铁块温度升高时颜色的变化
低温物体（例如人体）也有热辐射，但辐射较弱， 并且主要成分是波长较长的红外线。
头部的红外照片（热的地方显白色，冷的显黑色）
直觉:
低温物体发出的是红外光
炽热物体发出的是可见光
高温物体发出的是紫外光
注意：
热辐射与温度有关 但并不是所有发光现象都是热辐射 例如：激光、日光灯发光就不是热辐射
二、 描述热辐射的基本物理量
1) 光谱辐射出射度(也称单色辐射本领)
单位时间内从物体单位表面发出的波长在 附近单位波长间隔内的电磁波的能量 M λ (T )
T
单位面积
dE ( dλ)（单位时间内）
d E M (T ) d
M (T ) M (T )d
0
普朗克常量： h 6.626 10
34
3
Js
M.Planck 德国人 1858－1947
4.136 10 e V s
15
在全波段与实验结果惊人符合
M (10 - 9 W/(m2 Hz))
2 2 （1900） M (T ) 2 kT c
“紫外灾难”
实验曲线
T 2000 K
/1014Hz
W/(m2 Hz)
m
不同温度下的黑体辐射 M～ 曲线
前 言
在20世纪纪初，发生了三次概念上的
革命，它们深刻地改变了人们对物理世界
的了解，这就是狭义相对论（1905年）、
广义相对论（1916年）和量子力学（1925 年）。
经典物理（18－19 世纪）
牛顿力学、热力学、经典统计力学、经典电磁理论， 19世纪末趋于完善。使人感到，经典物理似可解决 所有问题:
铁块温度升高时颜色的变化
低温物体（例如人体）也有热辐射，但辐射较弱， 并且主要成分是波长较长的红外线。
头部的红外照片（热的地方显白色，冷的显黑色）
直觉:
低温物体发出的是红外光
炽热物体发出的是可见光
高温物体发出的是紫外光
注意：
热辐射与温度有关 但并不是所有发光现象都是热辐射 例如：激光、日光灯发光就不是热辐射
二、 描述热辐射的基本物理量
1) 光谱辐射出射度(也称单色辐射本领)
单位时间内从物体单位表面发出的波长在 附近单位波长间隔内的电磁波的能量 M λ (T )
T
单位面积
dE ( dλ)（单位时间内）
d E M (T ) d
M (T ) M (T )d
0
普朗克常量： h 6.626 10
34
3
Js
M.Planck 德国人 1858－1947
4.136 10 e V s
15
在全波段与实验结果惊人符合
M (10 - 9 W/(m2 Hz))
2 2 （1900） M (T ) 2 kT c
“紫外灾难”
实验曲线
T 2000 K
/1014Hz
W/(m2 Hz)
m
不同温度下的黑体辐射 M～ 曲线
波粒二象性 课件
2.爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0. W0表示金属的逸出功，νc表示金属的极限频率， 则W0＝hνc.
【例2】 关于光电效应，下列说法正确的是 A.光电流随入射光频率的增大而增大
(C )
B.光电子的初动能越大，光电流就越大
C.光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率
D.用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应，则改用 频率是ν2的红光照射该金属就一定不发生光电效应
解析 以Δt、l和c分别表示光脉冲的持续时间、长度和光
在真空中的传播速度，由题意可知
l＝cΔt
①
以P和E表示红宝石激光器发射的功率和光脉冲的能量，则
有：E＝PΔt
②
以λ和ν表示红宝石激光器激光的波长和频率，则有ν＝
c λ
，因
此就得到每个光子的能量hν＝hλc
③
由②③式就得到该列光脉冲含有的光子数n＝hEν＝λPhcΔt ④
【例5】 (1)研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强 度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板 发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流.下列 光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是 ()
(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就 是光电子.光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小 ________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是 _____________________________________________________ ___________________.
2.I－U 图象
图2 光电流强度 I 随光电管两极间电压 U 的变化图象如图 2 所示，图中 Im 为饱和光电流，Uc 为遏止电压.利用12mevm2 ＝eUc 可得光电子的最大初动能.
高中物理精品课件：波粒二象性
1
子的最大初动能Ek=⑦ 2 mev2 。
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三、光的波粒二象性与物质波
1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有① 波动 性。 (2)光电效应说明光具有② 粒子 性。 (3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的③ 波粒二象 性。
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2.物质波 (1)概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到 达概率④ 大 的地方,暗条纹是光子到达概率⑤ 小 的地方,因此 光波又叫概率波。 (2)物质波 任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对
由图线得到 的物理量
①极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc ②逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0=|-E|=E ③普朗克常量:图线的斜率k=h
①遏止电压Uc:图线与横轴的交点 ②饱和光电流Im:电流的最大值 ③最大初动能:Ek=eUc
①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和光电流Im ③最大初动能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2
A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长 C.甲光、乙光波长相等 D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能 E.甲光对应的光电子最大初动能等于乙光对应的光电子最大初动能
重难突破 栏目索引
答案 BCE
解析
由eUc=
1 2
mvm2
=hν-W0知,入射光的频率越高,对应的遏止电压Uc越
重难突破 栏目索引
答案 ACE
解析 保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,单位时间内逸出的
光电子个数增加,则饱和光电流变大,故A正确。饱和光电流的大小与入
射光的频率无直接关系,故B错。由Ek=hν-W0,可知C正确。当入射光的
子的最大初动能Ek=⑦ 2 mev2 。
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三、光的波粒二象性与物质波
1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有① 波动 性。 (2)光电效应说明光具有② 粒子 性。 (3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的③ 波粒二象 性。
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2.物质波 (1)概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到 达概率④ 大 的地方,暗条纹是光子到达概率⑤ 小 的地方,因此 光波又叫概率波。 (2)物质波 任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对
由图线得到 的物理量
①极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc ②逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0=|-E|=E ③普朗克常量:图线的斜率k=h
①遏止电压Uc:图线与横轴的交点 ②饱和光电流Im:电流的最大值 ③最大初动能:Ek=eUc
①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和光电流Im ③最大初动能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2
A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长 C.甲光、乙光波长相等 D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能 E.甲光对应的光电子最大初动能等于乙光对应的光电子最大初动能
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答案 BCE
解析
由eUc=
1 2
mvm2
=hν-W0知,入射光的频率越高,对应的遏止电压Uc越
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答案 ACE
解析 保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,单位时间内逸出的
光电子个数增加,则饱和光电流变大,故A正确。饱和光电流的大小与入
射光的频率无直接关系,故B错。由Ek=hν-W0,可知C正确。当入射光的
波粒二象性 PPT
光的波粒二象性
光波有一定的频率和波长，光子有一定 的能量和动量，是个矛盾对立的统一体， 彼此含有对方的成份，共存于光的统一体 中。
Ｅ＝ｈυ＝ｈｃ／λ， ｐ＝ｈυ／ｃ＝ｈ／λ。
2、在一定条件下波动性显著，在另一条件 下粒子性显著，即我们观察到这对矛盾的 主要方面。
A、光在传播过程中波动性显著，光在与物 质作用时粒子性表现显著。
【例1】试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意 波的波长。 解：估计一个中学生的质量m≈50kg ，百米跑时 速度v≈7m/s ，则
h 6.63 10 34 m 1.9 10 36 m
p 50 7
由计算结果看出，宏观物体的物质波波长非常小，所以很难 表现出其波动性。
【例2】(1)电子动能Ek=100 eV；(2)子弹动量 p=6.63×106 kg.m.s-1, 求德布罗意波长。
1960年，C.Jonson的电子双缝干涉实验
后来的实验证明原子、分子、中子等微观粒子也 具有波动性。
质量 m = 0.01kg，速度 v = 300 m/s 的子弹的德布洛意 波长为
计算结果表明，子弹的波长小到实验难以测量的程度。所 以，宏观物体只表现出粒子性。
由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运 动着的物体上去，得出物质波（德布罗意波）的概 念：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应， 该波的波长λ= h / p。
伽尔顿板实验——表明 单个小球下落的位置是 不确定的,但是它落在中 间狭槽的可能性要大一 些，即小球落在中间的 概率较大．
光既表现出波动性，又表现出粒子性， 由于微观世界的某些属性与宏观世界 不同，而我们的经验仅局限于宏观物 体的运动．在生活中找不到一个既具 有粒子性、又具有波动性的物理模型 帮助我们研究光子的规律．
波粒二象性课件
第十七章 波粒二象性
4．光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳 极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电 流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光 照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。
选修3-5 ·人教版 物理
第十七章 波粒二象性 5．光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成
选修3-5 ·人教版 物理
第十七章 波粒二象性
六、光子的动量 1．表达式： p＝h/λ 。 2．说明：在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子 碰撞时，要把一部分动量转移给电子，因此有些光子散射后 波长变长。
选修3-5 ·人教版 物理
第十七章 波粒二象性
太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面可以看到这束 光；白天的天空各处都是亮的；宇航员在太空中尽管太阳光 耀眼刺目，其他方向的天空却是黑的，为什么？
选修3-5 ·人教版 物理
第十七章 波粒二象性
【审题指导】 光电效应规律的应用。 【自主解答】_______________________________ 【解析】 根据光电效应的实验规律知，从光照射金属表 面到光电子发射的时间间隔极短，这与光的强度无关，故A 错误。实验规律还指出，逸出光电子的最大初动能与入射光 频率有关，光电流与入射光强度成正比，由此可知，B、D 错误，C正确。 【答案】 C
提示 在地球上存在着大气，太阳光经微粒散射后传向各个 方向，而在太空中的真空环境下光不再散射只向前传播。
选修3-5 ·人3-5 ·人教版 物理
第十七章 波粒二象性
选修3-5 ·人教版 物理
第十七章 波粒二象性
1．光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能 量，光子不带电，光电子是金属表面受到光照射时发射出来 的电子，其本质是电子，光子是光电效应的因，光电子是 果。
波粒二象性资料课件
详细描述
双缝干涉实验中，单色光通过两个相距较近的小缝隙后，会在屏幕上形成明暗相 间的干涉条纹。这一现象表明光具有波动性，能够像水波一样发生干涉。通过测 量干涉条纹的间距和缝隙的宽度，可以计算出光的波长和波速。
单光子干涉实验
总结词
单光子干涉实验是研究单个光子行为的实验，通过观察单个光子通过双缝后的干涉现象，进一步揭示了量子世界 的神秘特性。
光的波粒二象性的数学描述
光具有波粒二象性是指光既表 现出波动性质，又表现出粒子 性质。
光的波动性可以通过麦克斯韦 方程组描述，而光的粒子性则 可以通过光子概念描述。
光子是光的能量单位，它的能 量与光的频率成正比，与波长 的倒数成正比。
光的波粒二象性与量子纠缠
光的波粒二象性是量子力学中的基本原理之一，它表明光既具有波动性质又具有粒 子性质。
分发和量子隐形传态等。
量子物理学的实验验证与理论发展
实验验证
随着实验技术的发展，我们能够更精 确地观测和验证量子现象，包括波粒 二象性。例如，利用超冷原子和光晶 格等实验装置，可以模拟和验证量子 力学的基本原理。
理论发展
随着量子计算和量子通信等技术的发 展，我们需要进一步发展量子理论， 以更好地解释和预测新现象。这包括 对量子力学的诠释、量子场论和量子 引力等领域的深入研究。
波粒二象性的含 义
01
光同时具有波动和粒子两种属性， 这两种属性在一定条件下可以相 互转化。
02
光的波粒二象性是量子力学的基 本原理之一，是理解微观世界的 基本出发点。
03 实验证据与现象
双缝干涉实验
总结词
双缝干涉实验是证明光具有波动性的经典实验，通过观察光束通过双缝后的干涉 现象，可以直观地展示波粒二象性的特点。
双缝干涉实验中，单色光通过两个相距较近的小缝隙后，会在屏幕上形成明暗相 间的干涉条纹。这一现象表明光具有波动性，能够像水波一样发生干涉。通过测 量干涉条纹的间距和缝隙的宽度，可以计算出光的波长和波速。
单光子干涉实验
总结词
单光子干涉实验是研究单个光子行为的实验，通过观察单个光子通过双缝后的干涉现象，进一步揭示了量子世界 的神秘特性。
光的波粒二象性的数学描述
光具有波粒二象性是指光既表 现出波动性质，又表现出粒子 性质。
光的波动性可以通过麦克斯韦 方程组描述，而光的粒子性则 可以通过光子概念描述。
光子是光的能量单位，它的能 量与光的频率成正比，与波长 的倒数成正比。
光的波粒二象性与量子纠缠
光的波粒二象性是量子力学中的基本原理之一，它表明光既具有波动性质又具有粒 子性质。
分发和量子隐形传态等。
量子物理学的实验验证与理论发展
实验验证
随着实验技术的发展，我们能够更精 确地观测和验证量子现象，包括波粒 二象性。例如，利用超冷原子和光晶 格等实验装置，可以模拟和验证量子 力学的基本原理。
理论发展
随着量子计算和量子通信等技术的发 展，我们需要进一步发展量子理论， 以更好地解释和预测新现象。这包括 对量子力学的诠释、量子场论和量子 引力等领域的深入研究。
波粒二象性的含 义
01
光同时具有波动和粒子两种属性， 这两种属性在一定条件下可以相 互转化。
02
光的波粒二象性是量子力学的基 本原理之一，是理解微观世界的 基本出发点。
03 实验证据与现象
双缝干涉实验
总结词
双缝干涉实验是证明光具有波动性的经典实验，通过观察光束通过双缝后的干涉 现象，可以直观地展示波粒二象性的特点。
波粒二象性ppt课件高中
思考题3
请设想一个你心目中的理想科技产品，并说明其功能和特点。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
CHAPTER 06
课堂互动与思考
关于波粒二象性的思考题
思考题1
请解释什么是波粒二象 性，并给出生活中的一 个实例。
思考题2
光的波粒二象性是如何 通过双缝干涉实验得到 验证的？
思考题3
为什么说波粒二象性是 微观粒子的一种基本属 性？
关于量子力学的思考题
思考题1
01
量子力学的基本假设是什么？请简述。
01
02
03
04
波粒二象性的发现对现代科技 的发展产生了重要的影响和推
动。
在通信领域，这一理论的应用 推动了量子密码学的发展，为 信息安全提供了更可靠的保障
。
在医学领域，例如在放射影像 学中，这一理论的应用使得医 生能够更准确地诊断和治疗疾
病。
在能源领域，例如在太阳能电 池中，这一理论的应用提高了
光电转换效率。
电子干涉实验
1927年，美国物理学家克林顿·戴维在贝尔实验 室进行了电子干涉实验，证实了电子具有波动性 质。
晶体衍射实验
1927年，英国物理学家约翰·贝尔特在剑桥大学 进行了X射线晶体衍射实验，证实了X射线具有波 动性质。
中子干涉实验
1955年，美国物理学家雷纳德·莱昂斯进行了中 子干涉实验，进一步证实了所有微观粒子都具有 波粒二象性。
光的波粒二象性的实验验证
双缝干涉实验
通过双缝干涉实验可以观察到明 暗相间的干涉条纹，证明光具有
波动性。
光电效应实验
光电效应实验中，当光照射在金 属表面时，金属内部的电子会被 光子激发出来形成电流，从而证
请设想一个你心目中的理想科技产品，并说明其功能和特点。
THANKS FOR WATCHING
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CHAPTER 06
课堂互动与思考
关于波粒二象性的思考题
思考题1
请解释什么是波粒二象 性，并给出生活中的一 个实例。
思考题2
光的波粒二象性是如何 通过双缝干涉实验得到 验证的？
思考题3
为什么说波粒二象性是 微观粒子的一种基本属 性？
关于量子力学的思考题
思考题1
01
量子力学的基本假设是什么？请简述。
01
02
03
04
波粒二象性的发现对现代科技 的发展产生了重要的影响和推
动。
在通信领域，这一理论的应用 推动了量子密码学的发展，为 信息安全提供了更可靠的保障
。
在医学领域，例如在放射影像 学中，这一理论的应用使得医 生能够更准确地诊断和治疗疾
病。
在能源领域，例如在太阳能电 池中，这一理论的应用提高了
光电转换效率。
电子干涉实验
1927年，美国物理学家克林顿·戴维在贝尔实验 室进行了电子干涉实验，证实了电子具有波动性 质。
晶体衍射实验
1927年，英国物理学家约翰·贝尔特在剑桥大学 进行了X射线晶体衍射实验，证实了X射线具有波 动性质。
中子干涉实验
1955年，美国物理学家雷纳德·莱昂斯进行了中 子干涉实验，进一步证实了所有微观粒子都具有 波粒二象性。
光的波粒二象性的实验验证
双缝干涉实验
通过双缝干涉实验可以观察到明 暗相间的干涉条纹，证明光具有
波动性。
光电效应实验
光电效应实验中，当光照射在金 属表面时，金属内部的电子会被 光子激发出来形成电流，从而证
波粒二象性教学
波粒二象性教学
1
波粒二象性基本概念
2
粒子性质探讨
3
波动性质探讨
4
波粒二象性实验演示
5
波粒二象性在量子力学中应用
6
量子力学以外领域波粒二象性应用
目录
01 波粒二象性基本概念 Chapter
定义与物理意义
定义
波粒二象性是指微观粒子既具有粒子性又具有波动 性，即它们既可以像粒子一样被定位和计数，也可 以像波一样产生干涉和衍射等现象。
化学键理论
在化学键的形成和断裂过程中，电子的波粒二象性起着重要作用。电子云的概念体现了电子的波 动性，而化学键的强度和方向性则与电子的粒子性有关。
化学反应动力学
在化学反应中，反应物的粒子性（如分子碰撞）和波动性（如隧道效应）共同影响反应速率和机 理。
生物学领域波粒二象性应用
生物光子学
生物体内存在弱光子的发射和吸收过程，这些过程与生物分子的电子结构和能量状态有关，体现了波粒二象 性在生物学中的应用。
THANKS
感谢观看
03 波动性质探讨 Chapter
波动现象及产生条件
波动现象
波动是物质运动的一种基本形式，广 泛存在于自然界。例如，水波、声波 、电磁波等都是波动现象。
产生条件
波动的产生需要满足一定的条件，如 振源、介质和初始扰动等。振源是波 动的起点，介质是波动传播的媒介， 初始扰动则是波动形成的初始条件。
波动传播特点与规律
弱相互作用力
一种比强相互作用力弱得多的相互作用力，它在某些放射 性衰变过程中起着重要作用。
粒子运动规律总结
牛顿运动定律
粒子的运动遵循牛顿运动定律， 即粒子的加速度与作用力成正比
，与粒子质量成反比。
1
波粒二象性基本概念
2
粒子性质探讨
3
波动性质探讨
4
波粒二象性实验演示
5
波粒二象性在量子力学中应用
6
量子力学以外领域波粒二象性应用
目录
01 波粒二象性基本概念 Chapter
定义与物理意义
定义
波粒二象性是指微观粒子既具有粒子性又具有波动 性，即它们既可以像粒子一样被定位和计数，也可 以像波一样产生干涉和衍射等现象。
化学键理论
在化学键的形成和断裂过程中，电子的波粒二象性起着重要作用。电子云的概念体现了电子的波 动性，而化学键的强度和方向性则与电子的粒子性有关。
化学反应动力学
在化学反应中，反应物的粒子性（如分子碰撞）和波动性（如隧道效应）共同影响反应速率和机 理。
生物学领域波粒二象性应用
生物光子学
生物体内存在弱光子的发射和吸收过程，这些过程与生物分子的电子结构和能量状态有关，体现了波粒二象 性在生物学中的应用。
THANKS
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03 波动性质探讨 Chapter
波动现象及产生条件
波动现象
波动是物质运动的一种基本形式，广 泛存在于自然界。例如，水波、声波 、电磁波等都是波动现象。
产生条件
波动的产生需要满足一定的条件，如 振源、介质和初始扰动等。振源是波 动的起点，介质是波动传播的媒介， 初始扰动则是波动形成的初始条件。
波动传播特点与规律
弱相互作用力
一种比强相互作用力弱得多的相互作用力，它在某些放射 性衰变过程中起着重要作用。
粒子运动规律总结
牛顿运动定律
粒子的运动遵循牛顿运动定律， 即粒子的加速度与作用力成正比
，与粒子质量成反比。
波粒二象性 PPT
• (2)因光电子从金属表面逸出的过程中受到金 属表面层中力的阻碍作用(即需要克服逸出功)， 所以其动量会减小．
• (3)金属钠的逸出功为W0＝hν0，代入数据得W0 ＝2.3 eV，因为E＜W0，所以不能发生光电效 应．
• 答案：(1)C (2)减小；光电子受到金属表面层 中力的阻碍作用(即光电子需要克服逸出功) (3)不能
．
几乎是瞬时
• (3)光电效应的发生 超过10－9 s. 正比
的，一般不
• (4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光
电流的强度与入射光的强度成
．
• 1．对光电效应现象的三点说明
• (1)光电效应的实质是光现象转化为电现象．
• (2)光电效应中的照射光包括可见光和不可见 光．
• (3)照射光的频率决定着是否发生光电效应及 光电子的最大初动能．
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•活页作业（四十）
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• D．由于光既有波动性，又有粒子性，无法只 用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光
• 解析：光既具有波动性，又具有粒子性，但不 同于宏观的机械波和机械粒子，波动性和粒子 性是光在不同的情况下的不同表现，是同一事 物的两个不同的侧面、不同属性，只能认为光 具有波粒二象性，选项D正确．
• 答案：D
(3)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为粒子性．
(4)波动性与粒子性的统一：由光子的能量 E＝hν，光子 的动量 p＝hλ表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不 矛盾：表示粒子性的粒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 和波长 λ.
• 答案：ADE
应用光电效应方程时的注意事项 1．每种金属都有一个极限频率，入射光频率大于这个 极限频率才能发生光电效应． 2．极限频率是发生光电效应的最小频率，对应着光的 极限波长和金属的逸出功，即 hν0＝hλc0＝W0. 3．应用光电效应方程 Ek＝hν－W0 时，注意能量单位电 子伏和焦耳的换算(1 eV＝1.6×10－19 J)．