課前先學(xué)案選修3-5第二章《波粒二象性》課前先學(xué)案第三節(jié)康普頓效應(yīng)及其解釋第四節(jié)光的波粒二象性班級(jí)姓名學(xué)號(hào)評(píng)價(jià)【自主學(xué)習(xí)】學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解康普頓效應(yīng)及其解釋.2.知道光的波粒二象性，理解其對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系.3.了解光是一種概率波．重點(diǎn)難點(diǎn)1.康普頓效應(yīng)2.光的波粒二象性的理解問(wèn)題導(dǎo)學(xué)1．在人類認(rèn)識(shí)光的本性的歷程中有哪兩種代表性學(xué)說(shuō)？2．哪些現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性？哪些現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性？3．單個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)具有什么特征？大量粒子運(yùn)動(dòng)遵循什么規(guī)律？自主學(xué)習(xí)（閱讀課本P36-40頁(yè)，《金版學(xué)案》P38-40知識(shí)點(diǎn)1、2、3）1．用X射線照射物體時(shí)，一部分散射出來(lái)的X射線的波長(zhǎng)會(huì)______，這個(gè)現(xiàn)象后來(lái)稱為______．2．光電效應(yīng)揭示出光的_____性，每個(gè)光子攜帶的能量為ε＝hν，愛因斯坦進(jìn)一步提出光子的動(dòng)量應(yīng)為p＝___，式中λ為光波的__．3．康普頓效應(yīng)再次證明了愛因斯坦__的正確性．它不僅證明了光子具有能量，同時(shí)還證明了光子具有動(dòng)量．4．光的____實(shí)驗(yàn)表明光是一種電磁波，具有波動(dòng)性；____和______，則表明光在與物體相互作用時(shí)，是以一個(gè)個(gè)光子的形式出現(xiàn)的，具有粒子性．光既有波動(dòng)性，又有粒子性，單獨(dú)用波或粒子的解釋都____完整地描述光的所有性質(zhì)，人們就把這種性質(zhì)稱為_________．5．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)光子按照一定的概率落在感光片的某一點(diǎn)上．概率大的地方落下的光子____，形成亮紋；概率小的地方落下的光子___，形成暗紋．這種概率分布就好像波干涉時(shí)強(qiáng)度的分布，從這個(gè)意義上講，有人把對(duì)光的描述說(shuō)成是_____波．要點(diǎn)透析問(wèn)題一對(duì)光的波粒二象性的理解1．人類對(duì)光的本性認(rèn)識(shí)發(fā)展史學(xué)說(shuō)名稱微粒說(shuō)波動(dòng)說(shuō)電磁說(shuō)光子說(shuō)波粒二象性代表人物牛頓托馬斯·楊和菲涅耳麥克斯韋愛因斯坦實(shí)驗(yàn)依據(jù)光的直線傳播、光的反射光的干涉、衍射能在真空中傳播，是橫波，光速等于電磁波波速光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)光既有波動(dòng)現(xiàn)象，又有粒子特征特點(diǎn)光是一群彈性粒子光是一種機(jī)械波光是一種電磁波光是由一份一份光子組成的光是具有電磁本性的物質(zhì)，既有波動(dòng)性又有粒子性2.對(duì)光的波粒二象性的理解實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)表現(xiàn)光的波動(dòng)性干涉和衍射1.大量光子產(chǎn)生的效果顯示出波動(dòng)性2．足夠能量的光在傳播時(shí)，表現(xiàn)出波的性質(zhì)1.光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，不是光子之間相互作用產(chǎn)生的2．光的波動(dòng)性不同于宏觀觀念的波光的粒子性光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)1.當(dāng)光同物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，這種作用是“一份一份”進(jìn)行的，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)2．少量或個(gè)別光子容易顯示出光的粒子性1.粒子的含義是“不連續(xù)”、“一份一份”的2．光子不同于宏觀觀念的粒子說(shuō)明對(duì)于不同頻率的光，頻率越高，光的粒子性越強(qiáng)；頻率越低，光的波動(dòng)性越強(qiáng)【預(yù)習(xí)自測(cè)】1．(單選)一個(gè)沿著一定方向運(yùn)動(dòng)的光子和一個(gè)原來(lái)靜止的自由電子相互碰撞，碰撞之后電子向某一方向運(yùn)動(dòng)，而光子沿著另一方向散射出去，則這個(gè)散射光子跟原來(lái)入射時(shí)相比()A．散射光子的能量減少B．光子的能量增加，頻率也增大C．速度減小D．波長(zhǎng)減小2．(單選)下列實(shí)驗(yàn)中，能證實(shí)光具有粒子性的是()A．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)B．光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)C．光的圓孔衍射實(shí)驗(yàn)D．泊松亮斑實(shí)驗(yàn)第三節(jié)康普頓效應(yīng)及其解釋第四節(jié)光的波粒二象性課后拓展案【鞏固拓展】課后拓展案1．(雙選)在下列現(xiàn)象中說(shuō)明光具有波動(dòng)性的是()A．光的直線傳播 B．光的衍射C．光的干涉 D．光電效應(yīng)2．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若在光屏處放上感光片，并使光子流減弱到使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，如果曝光時(shí)間不太長(zhǎng)，感光片上出現(xiàn)__；如果曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)，感光片上出現(xiàn)______．第三節(jié)康普頓效應(yīng)及其解釋第四節(jié)光的波粒二象性班級(jí)姓名學(xué)號(hào)評(píng)價(jià)【課堂檢測(cè)】一、對(duì)康普頓效應(yīng)的理解1．(單選)科學(xué)研究證明，光子有能量也有動(dòng)量，當(dāng)光子與電子碰撞時(shí)，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子．假設(shè)光子與電子碰撞前的波長(zhǎng)為λ，碰撞后的波長(zhǎng)為λ′，則碰撞過(guò)程中()A．能量守恒，動(dòng)量不守恒，且λ＝λ′B．能量不守恒，動(dòng)量不守恒，且λ＝λ′C．能量守恒，動(dòng)量守恒，且λ＜λ′D．能量守恒，動(dòng)量守恒，且λ＞λ′二、對(duì)光的波粒二象性的理解2．(單選)對(duì)光的認(rèn)識(shí)，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ()A．個(gè)別光子的行為表現(xiàn)出粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)出波動(dòng)性B．光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的C．光表現(xiàn)出波動(dòng)性時(shí)，就不具有粒子性；光表現(xiàn)出粒子性時(shí)，就不再具有波動(dòng)性D．光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場(chǎng)合下光的波動(dòng)性表現(xiàn)得明顯，在另外某種場(chǎng)合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯三、對(duì)光是概率波的理解3．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中(如圖甲所示)，在光屏處放置感光片，并設(shè)法減弱光的強(qiáng)度，使光子只能是一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫．曝光時(shí)間短時(shí)，可看到感光片上出現(xiàn)一些無(wú)規(guī)則分布的亮點(diǎn)，如圖乙所示．曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)，有大量光子通過(guò)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(shí)間較短時(shí)的亮點(diǎn)和曝光時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)的干涉圖樣呢？【互動(dòng)研討】1．康普頓效應(yīng)不僅有力地驗(yàn)證了光子理論，而且證實(shí)了微觀領(lǐng)域的現(xiàn)象也嚴(yán)格遵循能量守恒和___守恒．康普頓效應(yīng)揭示出光具有___的一面．2.光子的能量ε＝hν和動(dòng)量p＝eq\f(h,λ)，生動(dòng)說(shuō)明了光具有波粒二象性．普朗克常量h把描述粒子性的________和____，與描述波動(dòng)性的______、_______緊密聯(lián)系在一起．3．大量粒子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律：光在傳播過(guò)程中，光子在空間出現(xiàn)的____可以通過(guò)波動(dòng)規(guī)律確定，所以光波是一種波．第三節(jié)康普頓效應(yīng)及其解釋第四節(jié)光的波粒二象性班級(jí)姓名學(xué)號(hào)評(píng)價(jià)課堂課堂訓(xùn)練案【當(dāng)堂訓(xùn)練】1．(單選)在康普頓效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，X射線光子的動(dòng)量為eq\f(hν,c)，一個(gè)靜止的C原子吸收了一個(gè)X射線光子后將()A．仍然靜止B．沿著光子原來(lái)運(yùn)動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)C．沿光子運(yùn)動(dòng)的相反方向運(yùn)動(dòng)D．可能向任何方向運(yùn)動(dòng)2．下列有關(guān)光的波粒二象性的說(shuō)法中，正確的是()A．有的光是波，有的光是粒子B．光子與電子是同樣的一種粒子C．光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其波動(dòng)性越顯著；波長(zhǎng)越短，其粒子性越顯著D．大量光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性3．(雙選)在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的95%以上，假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過(guò)單縫，那么該光子() A．一定落在中央亮紋處B．可能落在其他亮紋處C．不可能落在暗紋處