光的波粒二象性：量子力学教学探索

（1）参考物理学史，理解对光的波动性和粒子性认识过程，说明人们在认识光的波动性和粒子性时抓住了哪些主要特征？并说明什么是光的波动性，什么是光的粒子性？

（2）在上一个问题的基础上，介绍人们对光的波动性和粒子性的争论。

（3）哪些著名的实验对确立光的粒子性具有重要意义？

黑体辐射现象及解释

（4）什么是理想黑体？什么是黑体辐射？黑体辐射具有什么特征？

（5）黑体辐射现象对经典物理提出了什么挑战？

（6）普朗克如何解释黑体辐射谱线？他如何突破经典辐射理论认识，对形成量子观念有什么贡献？

光电效应现象及爱因斯坦解释

（7）什么是光电效应现象？在光电效应中，人们能观察到哪些主要现象？

（8）光电效应现象对物理经典理论提出了什么挑战？

（9）爱因斯坦如何解释光电效应？如何理解爱因斯坦的光量子假说中光具有粒子性？

（10）如何从光子的能量动量与频率波矢之间的关系，即方程（1.2.3）、（1.2.4）和（1.2.5），理解爱因斯坦所提出的光子概念既具有波动性又具有粒子性？

（11）★思考并介绍光电效应现象发生的关键是什么？实验中所用的材料是否可以更换？如何更换？

（12）★如何从光与原子的相互作用理解光电效应过程的物理本质？

康普顿效应及其对光子假说的验证(www.xing528.com)

（13）什么是康普顿-吴效应？康普顿-吴效应中有哪些关键实验现象？

（14）从理论上解释康普顿散射中实验现象的关键物理是什么？

（15）如何理解康普顿-吴效应证实了普朗克和爱因斯坦对光具有粒子性的假设是正确的？

（16）如何理解宏观现象与微观现象的界限？

（17）基于光的波粒二象性，如何理解光既不是很传统的波，也不是传统的粒子？

（18）★如何从光与电子的相互作用理解康普顿-吴效应过程的物理本质？

思考与调研

（19）★是否有无限接近理想黑体的材料？请调研并说明。

（20）★结合现代技术及研究进展，讨论如果光子的能量低于电子的结合能，是否能观察到光电效应现象？

（21）★如果利用高能电子撞击光子，试根据能量与动量守恒定律从定性和定量两个方面分析光子和电子能量如何变化？

（22）★如何基于实验事实理解光具有波粒二象性的本质？

（23）★调研吴有训对康普顿-吴效应研究的贡献，并做简要介绍。

（24）★对本节关于光具有波粒二象性的认识制作思维导图，要求列出波动性和粒子性的关键实验或解释，以及作出重要贡献的相关物理学家。