1923年康普頓在做 X 射線通過物質(zhì)散射的實驗時，發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長相同的射線外，還有比入射線波長更長的射線，其波長的改變量與散射角有關(guān)，而與入射線波長 和散射物質(zhì)都無關(guān)。
康普頓效應(yīng)——波長改變的散射
（1）有力地支持了愛因斯坦“光量子”假設(shè)；
（2）首次在實驗上證實了“光子具有動量” 的假設(shè)；
（3）證實了在微觀世界的單個碰撞事件中， 動量和能量守恒定律仍然是成立的。
17世紀(jì)明確形成了兩大對立學(xué)說
波動性：突出表現(xiàn)在傳播過程中（干涉與衍射）
粒子性：突出表現(xiàn)在與物質(zhì)相互作用中（光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、黑體輻射）
模型均不能完整地描述光的性質(zhì)
實驗現(xiàn)象：產(chǎn)生干涉，在感光片上形成明暗相間的干涉條紋。
實驗結(jié)論：說明光具有波動性。
實驗一：點光源S發(fā)出的光經(jīng)雙縫S1和S2后到達(dá)感光片D。
實驗二：將光源S的強(qiáng)度降低，直到入射光減弱到每次只有一個光子經(jīng)過夾縫。
（1）記錄一段時間：感光片上呈現(xiàn)雜亂分布的幾個亮點；
（2）記錄時間加長：亮點在感光片上形成模糊的條紋，光子主要落在感光片的亮紋處，這就是干涉條紋；
（3）記錄時間越長：干涉條紋越明顯。
實驗結(jié)論：光具有粒子性
實驗結(jié)論：光具有波動性。
2．光的波粒二象性(1)波粒二象性：光既具有 性，又具有 性，人們把這種性質(zhì)稱為光的波粒二象性。(2)概率波：在光的干涉、衍射實驗中，每個光子按照一定的概率落在感光片上，概率大的地方落下的光子多，形成 ；概率小的地方落下的光子少，形成 。所以條紋是光子落在感光片上各點的 分布的反映，物理學(xué)中把光波看成是一種概率波。
練習(xí)1：在學(xué)完“光的波粒二象性”內(nèi)容后，小李同學(xué)說：“大量光子的行為表現(xiàn)為波動性，個別光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性。當(dāng)光表現(xiàn)為波動性時，就不具有粒子性了；而光表現(xiàn)出粒子性時，就不在具有波動性了?！彼挠^點正確嗎？為什么？
光的干涉和衍射實驗表明光是一種電磁波，具有波動性，光電效應(yīng)則表明光具有粒子性，在某種情況下，光表現(xiàn)為波動性，并不代表其不具備粒子性。光的波粒二象性表明，無論在何種情況下，光同時具有波動性和粒子性。
練習(xí)2：小玲同學(xué)認(rèn)為，光波和聲波都具有波動性，只不過光波的頻率高，波長較短。對此，你認(rèn)同她的觀點嗎？為什么？
光是電磁波，聲波是機(jī)械波，它們的本質(zhì)是不同的。聲波有振幅、頻率，頻率較低，波長較長。光波不是機(jī)械波，具有波粒二象性，是一種能量，發(fā)射光波需要電磁性質(zhì)的能量釋放過程，而發(fā)射聲波只需要振動的物體帶動空氣振動即可。
1．下列關(guān)于光的波粒二象性的說法中，正確的是(　　)A．一束傳播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光波與機(jī)械波是同樣的一種波C．光的波動性是由于光子間的相互作用而形成的D．光是一種波，同時也是一種粒子，光子說并未否定電磁說，在光子能量ε＝hν中，頻率ν仍表示的是波的特性
2．人們對“光的本性”的認(rèn)識，經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程．下列符合物理學(xué)史實的是(　　)A．牛頓提出光是一種高速粒子流，并能解釋一切光的現(xiàn)象B．惠更斯認(rèn)為光是機(jī)械波，并能解釋一切光的現(xiàn)象C．為了解釋光電效應(yīng)，愛因斯坦提出了光子說D．為了說明光的本性，麥克斯韋提出了光的波粒二象性

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第三節(jié) 光的波粒二象性

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