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1、江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 第16章 概率波學(xué)案 新人教版選修3-5 【導(dǎo)】 （一）知識(shí)與技能 1．了解微粒說(shuō)的基本觀點(diǎn)及對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的解釋和所遇到的問(wèn)題． 1. 2．了解波動(dòng)說(shuō)的基本觀點(diǎn)及對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的解釋和所遇到的問(wèn)題． 3．了解事物的連續(xù)性與分立性是相對(duì)的，了解光既有波動(dòng)性，又有粒子性． 4．了解光是一種概率波． （二）過(guò)程與方法 1．領(lǐng)悟什么是概率波 2．了解物理學(xué)中物理模型的特點(diǎn)初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法 3．通過(guò)數(shù)形結(jié)合的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)工具在物理科學(xué)中的作用 【思考】 1該實(shí)驗(yàn)反映了光的什么性，思考光是粒子還是波？ 2在平常不容易觀察到明顯衍射現(xiàn)象的原因

2、，以及采用怎樣的措施能夠較為方便的觀察到明顯衍射現(xiàn)象？ 3在經(jīng)典的物理學(xué)中，波和粒子是兩種不同的研究對(duì)象，具有非常不同的表現(xiàn)。那么對(duì)于光和電子、質(zhì)子等粒子，這兩種互不相容的屬性又能“集于一身”呢？ 4 在微觀世界中，如何把波的圖象與粒子的圖象統(tǒng)一起來(lái)呢？ 5什么是光強(qiáng) 【議】 1是否可以認(rèn)為光子之間的相互作用使它表現(xiàn)出波動(dòng)性？ 學(xué)生持有不同的觀點(diǎn)，有的認(rèn)為是光子之間的相互作用使它表現(xiàn)出波動(dòng)性，有的則認(rèn)為不是光子之間的相互作用使它表現(xiàn)出波動(dòng)性，各執(zhí)己見(jiàn)，各抒己見(jiàn)。 點(diǎn)評(píng)：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有疑問(wèn)是好事，能夠就相關(guān)的問(wèn)題展開分析討論更是他們有濃厚求知欲的體現(xiàn)，應(yīng)予以鼓勵(lì)和肯定。 講述

3、：實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：如果狹縫只能讓一個(gè)光子通過(guò)，得到的照片和上面相同，把一個(gè)縫擋住，光屏上不再出現(xiàn)干涉條紋，說(shuō)明光的波動(dòng)性不是光子之間相互作用引起的，是光子本身的一種屬性。 2光的波動(dòng)性與粒子性是不同條件下的表現(xiàn)： 講述：大量光子行為顯示波動(dòng)性；個(gè)別光子行為顯示粒子性； 光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越強(qiáng)；光的波長(zhǎng)越短，粒子性越強(qiáng) 學(xué)生在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論知識(shí)的指引下，形成統(tǒng)一的觀點(diǎn)：光的波動(dòng)性不是光子之間相互作用引起的，是光子本身的一種屬性。 點(diǎn)評(píng)：存疑——求解，人類社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步都是在這樣的情景下取得。 3已知每秒從太陽(yáng)射到地球上垂直于太陽(yáng)光的每平方米截面上的輻射能為1.

4、4×103J，其中可見(jiàn)光部分約占45%，假設(shè)認(rèn)為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)均為0.55μm，太陽(yáng)向各個(gè)方向的輻射是均勻的，日地之間距離為R=1.5×1011m，估算出太陽(yáng)每秒輻射出的可見(jiàn)光的光子數(shù)。（保留兩位有效數(shù)字） 【展】 【評(píng)】 【檢】書上42頁(yè)問(wèn)題與思考123 教材習(xí)題解答 1、答：不對(duì)。光的波動(dòng)性不是光子之間的相互作用引起的，而是光子自身固有的性質(zhì)。 2、答：不能預(yù)測(cè)某光子打在光屏上的落點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，但是能預(yù)知它落在某一點(diǎn)的概率。大量光子在光屏上的落點(diǎn)服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。在雙干涉圖樣中亮紋處就是光子落點(diǎn)概率大的位置，暗紋處就是光子落點(diǎn)概率小的位置。 3、答：一個(gè)無(wú)線電波光子的能量是6.63×10-28J一個(gè)綠色光子能量是3.98×18-19J一個(gè)γ光子的能量是6.63×10-16J粒子的能量ε=hc/λ,動(dòng)量p=ε/c, 波長(zhǎng)λ=hc/ε，由此可知，低頻電磁波的能量小，動(dòng)量小，波長(zhǎng)長(zhǎng)，高頻電磁波的能量大，動(dòng)量大，波長(zhǎng)短，由概率波的波粒二象性可知，低頻電磁波的波動(dòng)性顯著而高頻電磁波的粒子性顯著。