由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物质波(德布罗意波)的概念：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应，该波的波长λ=。

[例10] 为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是　 A　

A.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射

B.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射

C.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此更容易发生明显衍射

D.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此更容易发生明显衍射

解：为了观察纳米级的微小结构，用光学显微镜是不可能的。因为可见光的波长数量级是10^-7m，远大于纳米，会发生明显的衍射现象，因此不能精确聚焦。如果用很高的电压使电子加速，使它具有很大的动量，其物质波的波长就会很短，衍射的影响就小多了。因此本题应选A。

2．正确理解波粒二象性

波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量。

⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。

⑵ν高的光子容易表现出粒子性；ν低的光子容易表现出波动性。

⑶光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。

⑷由光子的能量E=hν，光子的动量表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量--频率ν和波长λ。

由以上两式和波速公式c=λν还可以得出：E = p c。

[例8] 已知由激光器发出的一细束功率为P=0.15kW的激光束，竖直向上照射在一个固态铝球的下部，使其恰好能在空中悬浮。已知铝的密度为ρ=2.7×10³kg/m³，设激光束的光子全部被铝球吸收，求铝球的直径是多大？(计算中可取π=3，g=10m/s²)

解：设每个激光光子的能量为E，动量为p，时间t内射到铝球上的光子数为n，激光束对铝球的作用力为F，铝球的直径为d，则有：光子能量和动量间关系是E = p c，铝球的重力和F平衡，因此F=ρgž5πd³，由以上各式解得d=0.33mm。

1．光的波粒二象性

人们无法用其中一种观点把光的所有现象解释清楚，只能认为光具有波粒二象性，但不能把它看成宏观经典的波和粒子。减小窄缝的宽度，减弱光的强度，使光子一个一个的通过，到达接收屏的底片上。若暴光时间短，底片上是不规则的亮点，若暴光时间长，底片上是条纹

干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子；因此现代物理学认为：光具有波粒二象性。

(1)光电效应的规律。①各种金属都存在极限频率ν₀，只有ν≥ν₀才能发生光电效应；②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入光的频率增大而增大；③当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入光的强度成正比；④瞬时性(光电子的产生不超过10^-9s)。

(2)．光子说

①、普朗克量子理论-电磁波的发射和接收是不连续的，是一份一份的，每一份叫能量子或量子，每一份的能量是E＝h γ，h＝6.63×10 ^{－ 34} J·s，称为普朗克常量。

②爱因斯坦光子说-光的发射、传播、接收是不连续的，是一份一份的，每一份叫一个光子。其能量E＝h γ。

解释：一对一，不积累，能量守恒，

　③爱因斯坦光电效应方程　 　E=hν　　　　 ⑷：E_k= h - W(E_k是光电子的最大初动能；W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)

(3)．光电管

[例7] 对爱因斯坦光电效应方程E_K= hν-W，下面的理解正确的有 (C。)

A.只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能E_K

B.式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功

C.逸出功W和极限频率ν₀之间应满足关系式W= hν₀

D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比

(4)．康普顿效应

在研究电子对X射线的散射时发现：有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量，也具有动量。实验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。

七 康普顿效应

3、实验证明：物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长λ_m和物体温度T之间满足关系λ_m　 T = b(b为常数)。可见高温物体辐射出的电磁波频率较高。在宇宙学中，可以根据接收到的恒星发出的光的频率，分析其表面温度。

[例4] 为了转播火箭发射现场的实况，在发射场建立了发射台，用于发射广播电台和电视台两种信号。其中广播电台用的电磁波波长为550m，电视台用的电磁波波长为0.566m。为了不让发射场附近的小山挡住信号，需要在小山顶上建了一个转发站，用来转发_____信号，这是因为该信号的波长太______，不易发生明显衍射。

解：波长越长越容易明显衍射，波长越短衍射越不明显，表现出直线传播性。这时就需要在山顶建转发站。因此本题的转发站一定是转发电视信号的，因为其波长太短。

[例5] 伦琴射线管的结构，电源E给灯丝K加热，从而发射出热电子，热电子在K、A间的强电场作用下高速向对阴极A飞去。电子流打到A极表面，激发出高频电磁波，这就是X射线。正确的有 ( AC　　 )

A.P、Q间应接高压直流电，且Q接正极　

B.P、Q间应接高压交流电

C.K、A间是高速电子流即阴极射线，从A发出的是X射线即一种高频电磁波

D.从A发出的X射线的频率和P、Q间的交流电的频率相同　

2、各种电磁波的产生、特性及应用。

1、电磁波谱：波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线(一切物体都放出红外线，1800年，英国　 赫谢尔　 )、可见光、紫外线(一切高温物体，如太阳、弧光灯发出的光都含有紫外线，1801年， 德国　 里特)、X射线(高速电子流照射到任何固体上都会产生x射线，1895年，德国　 伦琴，)、γ射线。各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。

各种电磁波的产生机理分别是：无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的。

4、光的直线传播是近似规律

3、泊送亮斑--(法)菲涅尔理论　　 泊松数学推导

2、条纹的特点：条纹宽度不相同，正中央是亮条纹，最宽最亮，若复色光(白)，彩色条纹，中央复色(白)