2013年鲁科物理必修2同步课件：第6章相对论与量子论初步

本章优化总结专题归纳整合章末综合检测本章优化总结知识网络构建知识网络构建相对论与量子论初步高速世界狭义相对论高速世界的两个基本原理时间延缓效应长度收缩效应质速关系质能关系广义相对论：时空弯曲量子世界紫外灾难热辐射黑体不连续的能量普朗克的量子说量子的含义物质的波粒二象性波动性粒子性专题归纳整合时间和空间的相对性根据相对论的时空观可知，时间和空间不是脱离物质而存在的，时间和空间会随物体运动速度的变化而变化．1．长度的相对性l′＝l1－v2c2.2．时间间隔的相对性Δt＝Δt′1－v2c2例1某物体的速度使其质量增加10%，则此物体在其运动方向上缩短了()A．10%B．90%C.1011D.111【精讲精析】由相对论知mm0＝m01－v2c2m0＝11－v2c2＝110%，又根据尺缩效应公式知l＝l′1－v2c2所以Δll′＝l′－ll′＝1－l′1－v2c2l′＝1－1011＝111.故选D.【答案】D光的波动性与粒子性的统一1．大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性．2．光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量，和其他物质相互作用时，粒子性起主导作用，在光的传播过程中，光子在空间各点出现的可能性的大小(概率)，波动性起主导作用，因此称光波为概率波．3．光子的能量与其对应的频率成正比，而频率是表征波动性特征的物理量，因此ε＝hν揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系．4．对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动性特征显著；而频率高、波长短的光，粒子性特征显著．注意：光子是能量为hν的微粒，表现出粒子性，而光子的能量与频率ν有关，体现了波动性，所以光子是统一了波粒二象性的微粒．但是，在不同的条件下的表现不同．大量光子表现出波动性，个别光子表现出粒子性；光在传播时表现出波动性，光和其他物质相互作用时表现出粒子性；频率低的光波动性更强，频率高的光粒子性更强．综上所述，光的粒子性和波动性组成一个有机的统一体，相互间并不是独立存在的例2下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是()A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．大量光子的行为往往显示出粒子性【思路点拨】解答本题时应把握以下四点：(1)光的行为既有波动性又具有粒子性．(2)波长长的波动性显著，波长短的粒子性显著．(3)大量光子波动性显著，少量光子粒子性显著．(4)光是电磁波，电子是实物粒子．【精讲精析】一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子，虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一种粒子．光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性．光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著，故选项C正确，A、B、D错误．【答案】C