备考2024届高考物理一轮复习讲义第十六章近代物理第1讲原子结构和波粒二象性考点3光的波粒二象性与物质波

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1.光的波粒二象性
光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性.
（1）光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有[23] 波动性 .
（2）光电效应和康普顿效应说明光具有[24] 粒子性 .
（3）少量光子的作用效果往往容易表现出[25] 粒子性 ；大量光子的作用效果往往容易表现出[26] 波动性 .
（4）频率越低的光[27] 波动性 越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高的光[28] 粒子性 越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，越容易发生光电效应和康普顿效应.
（5）光在传播过程中往往表现出[29] 波动性 ；在与物质发生作用时往往表现出[30] 粒子性 .
2.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[31] 大 的地方，暗条纹是光子到达概率[32] 小 的地方，因此光波是一种概率波.
3.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，都有一种波与它对应，其波长λ＝[33] hp ，p为运动物体的动量，h为普朗克常量.
关于波粒二象性，判断下列说法的正误.
（1）光子静止时有粒子性，光子传播时有波动性.（ ✕ ）
（2）光是一种宏观粒子，但它按波的方式传播.（ ✕ ）
（3）光子在空间各点出现的可能性大小（概率）可以用波动规律来描述.（ √ ）
（4）大量光子出现的时候只有波动性，个别光子出现的时候只有粒子性.（ × ）
（5）法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子也具有波动性.（ √ ）
研透高考 明确方向
7.[光的波粒二象性]用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图（1）（2）（3）所示的图像，则（ D ）
A.图像（1）表明光具有波动性
B.图像（3）表明光具有粒子性
C.用紫外线观察不到类似的图像
D.实验表明光是一种概率波
解析 题图（1）只有分散的亮点，表明光具有粒子性；题图（3）呈现干涉条纹，表明光具有波动性，A、B错误；紫外线也具有波粒二象性，也可以观察到类似的图像，C错误；实验表明光是一种概率波，D正确.
8.[德布罗意波长的计算/2021浙江6月]已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，电子的质量为9.11×10－31kg.一个电子和一滴直径约为4μm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（ C ）
A.10－8B.106
C.108D.1016
解析 油滴的密度约为800kg/m3，则直径约为4μm的油滴的质量约为m油＝ρ4πr33＝2.68×10－14kg，根据德布罗意波长公式λ＝hp＝h2mEk，联立得λ电λ油＝m油m电＝1.7×108，C正确.