光的波粒二象性（精選7篇）
光的波粒二象性 篇1
教學目標
�。�1）知道光具有波粒二象性。
�。�2）知道概率波的概念。
教學建議
教材分析
分析一：教材先總結前面所學知識，提出光具有波粒二象性，并進一步指出光波是一種概率波：大量光子表現出的波動性強，少量光子表現出的粒子性強；頻率高的光子表現出的粒子性強，頻率低的光子表現出的波動性強。
分析二：教材中內容要求較低，學生掌握部分以記憶為主。
教法建議
建議：可以由教師提出思考問題，學生再閱讀課本自學，最后學生回答問題，有不明白的地方由教師解釋。
教學設計示例
教學重點：光具有波粒二象性
教學難點 ：對波粒二象性的理解
示例：
由教師提出思考問題（光波能干涉和衍射，說明光具有波動性；而光電效應又說明光具有粒子性，那么光波到底是波還是粒子呢？），學生再閱讀課本自學，最后學生回答思考問題，有不明白的地方由教師解釋。
探究活動
題目：光學發展史
組織：個人
方案：科普論文
評價：科普性
光的波粒二象性 篇2
教學目標
�。�1）知道光具有波粒二象性。
（2）知道概率波的概念。
教學建議
教材分析
分析一：教材先總結前面所學知識，提出光具有波粒二象性，并進一步指出光波是一種概率波：大量光子表現出的波動性強，少量光子表現出的粒子性強；頻率高的光子表現出的粒子性強，頻率低的光子表現出的波動性強。
分析二：教材中內容要求較低，學生掌握部分以記憶為主。
教法建議
建議：可以由教師提出思考問題，學生再閱讀課本自學，最后學生回答問題，有不明白的地方由教師解釋。
教學設計示例
教學重點：光具有波粒二象性
教學難點 ：對波粒二象性的理解
示例：
由教師提出思考問題（光波能干涉和衍射，說明光具有波動性；而光電效應又說明光具有粒子性，那么光波到底是波還是粒子呢？），學生再閱讀課本自學，最后學生回答思考問題，有不明白的地方由教師解釋。
探究活動
題目：光學發展史
組織：個人
方案：科普論文
評價：科普性
光的波粒二象性 篇3
一、教學目標
1.知識目標
（1）了解微粒說的基本觀點及對光學現象的解釋和所遇到的問題.
�。�2）了解波動說的基本觀點及對光學現象的解釋和所遇到的問題.
�。�3）了解事物的連續性與分立性是相對的，了解光既有波動性，又有粒子性.
（4）了解光是一種概率波.
2.能力目標
培養學生對問題的分析和解決能力，初步建立光與實物粒子的波粒二象性以及用概率描述粒子運動的觀念.
3.情感目標
理解人類對光的本性的認識和研究經歷了一個十分漫長的過程，這一過程也是辯證發展的過程.根據事實建立學說，發展學說，或是決定學說的取舍，發現新的事實，再建立新的學說.人類就是這樣通過光的行為，經過分析和研究，逐漸認識光的本性的.
二、重點、難點分析
1、這一章的內容，貫穿一條主線——人類對光的本性的認識的發展過程.結合各節內容，適當穿插物理學史材料是必要的.這種做法不但可使課堂教學主動活潑，內容豐富，還可以對學生進行唯物辯證思想教育.本節就課本內容，十分簡單，學生學起來十分枯燥.課本所提到的內容，都是結論性的，加入一些史料不僅可能而且必要.
2、本節中學生初步接觸量子化、二象性、概率波等概念，由于沒有直接的生活經驗，所以在教學中要重點讓學生體會這些概念.
三、主要教學過程
光學現象是與人類的生產和日常生活密切相關的.人類在對光學現象、規律的研究的同時，也開始了對光本性的探究.
到了17世紀，人類對光的本性的認識逐漸形成了兩種學說.
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一般，人們都認為牛頓是微粒說的代表，牛頓于1675年曾提出：“光是一群難以想象的細微而迅速運動的大小不同的粒子”，這些粒子被發光體“一個接一個地發射出來”.用這樣的觀點，解釋光的直進性、影的形成等現象是十分方便的.
在解釋光的反射和折射現象時，同樣十分簡便.當光射到兩種介質的界面時，要發生反射和折射.在解釋反射現象時，只要假設光的微粒在與介質作用時，其相互作用，使微粒的速度的豎直分量方向變化，但大小不變；水平分量的大小和方向均不發生變化（因為在這一方向上沒有相互作用），就可以準確地得出光在反射時，反射角等于入射角這一與實驗事實吻合的結論.
說到折射，笛卡兒曾用類似的假設，成功地得出了入射角正弦與折射角正弦之比為一常數的結論.但當光從光疏介質射向光密介質時，發生的是近法線折射，即入射角大，折射角小.這時，必須假設光在光密介質的傳播速度較光在光疏介質中的傳播速度大才行.
一束光入射到兩種介
質界面時，既有反射，又有折射.何種情況發生反射，何種情況下又發生折射呢？微粒說在解釋這一點時遇到了很大的困難.為此，牛頓提出了著名的“猝發理論”.他提出：“每一條光線在通過任何折射面時，便處于某種為時短暫的過渡性結構和狀態之中.在光線的前進過程中，這種狀態每隔相等的間隔（等時或等距）內就復發一次，并使光線在它每一次復發時，容易透過下一個折射面，而在它（相繼）兩次復發之間容易被這個面所反射”，“我將把任何一條光線返回到傾向于反射（的狀態）稱它為‘容易反射的猝發’，而把它返回到傾向于透射（的狀態）稱它為‘容易透射的猝發’，并且把每一次返回和下一次返回之間所經過的距離稱它為‘猝發的間隔’”.如果說“猝發理論”還能解釋反射和折射的話，那么，以微粒說解釋兩束光相遇后，為何仍能沿原方向傳播這一常見的現象，微粒說則完全無能為力了.
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關于光的本性，當時還存在另一種觀點，即光的波動說.認為光是某種振動，以波的形式向四周圍傳播.其代表人物是荷蘭物理學家惠更斯.他認為，光是由發光體的微小粒子的振動在彌漫于一切地方的“以太”介質中傳播過程，而不是像微粒說所設想的像子彈和箭那樣的運動.他指出：“假如注意到光線向各個方向以極高的速度傳播，以及光線從不同的地點甚至是完全相反的地方發出時，光射線在傳播中一條光線穿過另一條光線而相互毫不影響，就能完全明白這一點：當我們看到發光的物體時，決不可能是由于從它所發生的物質，像穿過空氣的子彈和箭一樣，通過物質遷移所引起的”.他把光比作在水面上投入石塊時產生的同心圓狀波紋.發光體中的每一個微粒把振動，通過“以太”這種介質向周圍傳播，發出一組組同心的球面波.波面上的每一點，又可以此點為中心，再向外傳播子波.當然，這樣的觀點解釋同時發生反射和折射，比微粒說的“猝發理論”方便得多，以水波為例，水波在傳播時，反射與折射可以同時發生.一列水波在與另一列水波相遇時，可以毫無影響的相互通過.
惠更斯用波動說還解釋了光的反射和折射.但他在解釋光自光疏介質射向光密介質的近法線折射時，需假設光在光密介質中的傳播速度較小.現代光速的測定表明，波動說在解釋折射時依據的假設是正確的：光在光密介質中傳播時光速較小.但在17世紀時，光速的測量尚在起步階段，誰是誰非，沒有定論.
當然，光的波動說在解釋光的直進性和何以能在傳播時，會在不透明物體后留下清晰的影子等問題也遇到困難.
可見，光的微粒說和波動說在解釋光學現象時，都各有成功的一面，但都不能完滿地解釋當時所了解的各種光學現象.
在其后的100多年中，主要由于牛頓的崇高地位及聲望，因而微粒說一直占主導地位，波動說發展很緩慢.人類對光本性的認識，還期待新的現象的發現.直到19世紀初，人們發現了光的干涉現象，進一步研究了光的衍射現象.干涉和衍射是波動的重要特征，從而光的波動說得到迅速發展.人類對光的本性的認識達到一個新的階段.
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作為一代物理學大師的牛頓，是提倡了微粒說，但他卻并不排斥波動說.他根據他所做過的大量實驗和縝密的思考，提出了不少卓越的、富有啟發性的思想.在關于顏色的見解上，他提出“不同種類的光線，是否引起不同大小的振動，并按其大小而激起不同的顏色感覺，正像空氣的振動按其大小而激起不同的聲音感覺一樣？而且是否特別是那些
最易折射的光線激起最短的振動以造成深紫色的感覺，最不易折射的光線激起最長的振動，以造成深紅色的感覺，而介于兩者之間的各種光線激起各種中間大小的振動而造成中間顏色的感覺？”
他同時還提出：“扔一塊石頭到平靜的水面中，由此激起的水波將在石頭落水的地方持續一段時間，并從這里以同心圓的形式在水面上向遠處傳播.空氣用力撞擊所激起的振動和顫動也將持續少許時間，并從撞擊處以同心球的形式傳播到遠方，與此相似，當光線射到任何透明體的表面并在那里折射或反射時，是不是因此就要在反射或折射介質中入射點的地方，激起振動和顫動的波，而且這種振動總能在那里發生并從那里傳播出去.”
在解釋光現象中，牛頓還多次提出了周期性的概念.而具有周期性，也是波動的一個重要特征.提出波動說的惠更斯卻否認振動或波動的周期性.因此，對牛頓來說，在他的微粒說理論中包含有波動說的合理因素.究竟誰是誰非，牛頓認為“我只是對尚待發現的光和它對自然結構的那些效果開始作了一些分析，對它作了幾點提示，而把這些提示留待那些好奇的人們進一步去用實驗和觀察來加以證明和改進.”牛頓的嚴謹，兼收并蓄的科學態度是值得我們學習的，恐怕這也是他成為物理學大師的原因之一.
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1、動畫（參考媒體資料中的動畫“光的波粒二象性”）：當我們用很弱的光做雙縫干涉實驗時，將感光膠片放在屏的位置上，會看到什么樣的照片呢？為什么會有這種現象？
分析圖片：
結論：
1、左側圖片清晰的顯示了光的粒子性.
2、光子落在某些條形區域內的可能性較大（對于波的干涉即為干涉加強區），說明光子在空間各點出現的可能性的大小可以用波動規律進行解釋.
得出：光波是一種概率波，概率表征某一事物出現的可能性.
2、讓學生回憶在研究分子熱運動時做過的伽爾頓板實驗：
教師總結：伽爾頓板實驗中，單個小球下落的位置是不確定的,但是它落在中間狹槽的可能性要大一些，即小球落在中間的概率較大.
3、思考與討論：
（書中的思考）根據你的理解，說明概率的意義，舉出幾個日常生活中的或科學中的事例，說明哪些事件是個別出現時看不出什么規律，而大量出現時則顯示出一定的規律性.
教師總結：
生活中，涉及概率統計的事件很多，例如：在研究分子熱運動時，研究單個分子的運動是毫無意義的，需要研究的是大量分子整體表現出來的規律，這叫做統計規律.
4、讓我們換一個角度思考——仍然考慮雙縫干涉實驗
當光源和感光膠片之間不可能同時有兩個和多個光子時，長時間曝光得到的照片仍然和光源很強、曝光時間較短時一樣，則光的波動性不是光子之間的相互作用引起的.
結論：波動性是光子本身的一種屬性
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光既表現出波動性，又表現出粒子性，由于微觀世界的某些屬性與宏觀世界不同，而我們的經驗僅局限于宏觀物體的運動.在生活中找不到一個既具有粒子性、又具有波動性的物理模型幫助我們研究光子的規律.
隨著人類認識的范圍不斷擴大，不可能直接感知的事物出現在我們的眼前，需要我們建立新的模型，提出新的理論來進行研究，對于一種模型，只要能與實驗結果一致，它就能在一定范圍內表示所研究對象的規律.
四、例題分析（參考備課資料中的典型例題）
五、教學說明
人類對自然的探索精神，是激勵學生學習的動力.自本節起，其后的物理各章節中，包含了大量的物理學史內容.充分利用這些寶貴資料，恰當結合教材內容，既能充分激發學生學習興趣，又可以自然地對學生進行辯證唯物主義思想教育，以利于對學生的科學素質和創造性精神的培養.
光的波粒二象性 篇4
教學目標
�。�1）知道光具有波粒二象性。
（2）知道概率波的概念。
教學建議
教材分析
分析一：教材先總結前面所學知識，提出光具有波粒二象性，并進一步指出光波是一種概率波：大量光子表現出的波動性強，少量光子表現出的粒子性強；頻率高的光子表現出的粒子性強，頻率低的光子表現出的波動性強。
分析二：教材中內容要求較低，學生掌握部分以記憶為主。
教法建議
建議：可以由教師提出思考問題，學生再閱讀課本自學，最后學生回答問題，有不明白的地方由教師解釋。
--示例
光的波粒二象性
教學重點：光具有波粒二象性
教學難點：對波粒二象性的理解
示例：
由教師提出思考問題（光波能干涉和衍射，說明光具有波動性；而光電效應又說明光具有粒子性，那么光波到底是波還是粒子呢？），學生再閱讀課本自學，最后學生回答思考問題，有不明白的地方由教師解釋。
探究活動
題目：光學發展史
組織：個人
方案：科普論文
評價：科普性
光的波粒二象性 篇5
教學目標
�。�1）知道光具有波粒二象性。
�。�2）知道概率波的概念。
教學建議
教材分析
分析一：教材先總結前面所學知識，提出光具有波粒二象性，并進一步指出光波是一種概率波：大量光子表現出的波動性強，少量光子表現出的粒子性強；頻率高的光子表現出的粒子性強，頻率低的光子表現出的波動性強。
分析二：教材中內容要求較低，學生掌握部分以記憶為主。
教法建議
建議：可以由教師提出思考問題，學生再閱讀課本自學，最后學生回答問題，有不明白的地方由教師解釋。
教學設計示例
教學重點：光具有波粒二象性
教學難點 ：對波粒二象性的理解
示例：
由教師提出思考問題（光波能干涉和衍射，說明光具有波動性；而光電效應又說明光具有粒子性，那么光波到底是波還是粒子呢？），學生再閱讀課本自學，最后學生回答思考問題，有不明白的地方由教師解釋。
探究活動
題目：光學發展史
組織：個人
方案：科普論文
評價：科普性
光的波粒二象性 篇6
教學目標
�。�1）知道光具有波粒二象性。
（2）知道概率波的概念。
教學建議
教材分析
分析一：教材先總結前面所學知識，提出光具有波粒二象性，并進一步指出光波是一種概率波：大量光子表現出的波動性強，少量光子表現出的粒子性強；頻率高的光子表現出的粒子性強，頻率低的光子表現出的波動性強。
分析二：教材中內容要求較低，學生掌握部分以記憶為主。
教法建議
建議：可以由教師提出思考問題，學生再閱讀課本自學，最后學生回答問題，有不明白的地方由教師解釋。
教學設計示例
教學重點：光具有波粒二象性
教學難點：對波粒二象性的理解
示例：
由教師提出思考問題（光波能干涉和衍射，說明光具有波動性；而光電效應又說明光具有粒子性，那么光波到底是波還是粒子呢？），學生再閱讀課本自學，最后學生回答思考問題，有不明白的地方由教師解釋。
探究活動
題目：光學發展史
組織：個人
方案：科普論文
評價：科普性
光的波粒二象性 篇7
教學目標
�。�1）知道光具有波粒二象性。
�。�2）知道概率波的概念。
教學建議
教材分析
分析一：教材先總結前面所學知識，提出光具有波粒二象性，并進一步指出光波是一種概率波：大量光子表現出的波動性強，少量光子表現出的粒子性強；頻率高的光子表現出的粒子性強，頻率低的光子表現出的波動性強。
分析二：教材中內容要求較低，學生掌握部分以記憶為主。
教法建議
建議：可以由教師提出思考問題，學生再閱讀課本自學，最后學生回答問題，有不明白的地方由教師解釋。
教學設計示例
光的波粒二象性
教學重點：光具有波粒二象性
教學難點 ：對波粒二象性的理解
示例：
由教師提出思考問題（光波能干涉和衍射，說明光具有波動性；而光電效應又說明光具有粒子性，那么光波到底是波還是粒子呢？），學生再閱讀課本自學，最后學生回答思考問題，有不明白的地方由教師解釋。
探究活動
題目：光學發展史
組織：個人
方案：科普論文
評價：科普性