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光概念的發(fā)展歷程及對(duì)物理教學(xué)啟示的研究

發(fā)布時(shí)間:2017-10-15 03:10

  本文關(guān)鍵詞:光概念的發(fā)展歷程及對(duì)物理教學(xué)啟示的研究


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【摘要】:在光學(xué)的發(fā)展過(guò)程中,對(duì)光的本性的研究成為了推動(dòng)光學(xué)發(fā)展的動(dòng)力之一。縱觀光概念的發(fā)展歷程,包括光是“物質(zhì)的微�!�、“以太的振動(dòng)”、電磁波、光具有波粒二象性等階段。2012年郭光燦等人將量子控制應(yīng)用到經(jīng)典的惠勒延遲選擇實(shí)驗(yàn)上,觀測(cè)到光的奇特表現(xiàn)——非波非粒,亦波亦粒。在實(shí)驗(yàn)中同時(shí)觀測(cè)到光的波動(dòng)性質(zhì)與粒子性質(zhì),進(jìn)而擴(kuò)展了玻爾的互補(bǔ)原理。利用糾纏光子對(duì)的非定域性,英國(guó)的A. Peruzzo等人和法國(guó)的F. Kaiser等人隨即也完成了類(lèi)似的實(shí)驗(yàn),都觀測(cè)到光的波動(dòng)性與粒子性同時(shí)存在,并相互產(chǎn)生干涉。然而,量子力學(xué)的概率性與非定域性深受人們的質(zhì)疑,經(jīng)過(guò)愛(ài)因斯坦與玻爾的激烈爭(zhēng)論以及貝爾不等式的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)才得以證實(shí)。本文通過(guò)綜述愛(ài)因斯坦與玻爾關(guān)于量子力學(xué)詮釋的爭(zhēng)論,以及貝爾不等式及其實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),論證量子力學(xué)的概率性和非定域性。其次,綜述了光概念的發(fā)展歷程,使人們對(duì)光的本性有更加深刻完善的認(rèn)識(shí)。最后,對(duì)學(xué)生進(jìn)行了有針對(duì)性的問(wèn)卷調(diào)查及結(jié)果統(tǒng)計(jì),結(jié)合光概念的發(fā)展歷程,提出了在教學(xué)上的一些有益啟示。本文第一章綜述了量子力學(xué)的哥本哈根詮釋。第二章詳細(xì)的論述了愛(ài)因斯坦與玻爾就互補(bǔ)原理、不確定性原理、量子力學(xué)是否完備的爭(zhēng)論。第三章首先介紹了隱變量理論以及貝爾不等式、證明了在量子力學(xué)領(lǐng)域得出的結(jié)果與貝爾不等式相違背;其次介紹了貝爾不等式的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。第四章具體的綜述了光概念的發(fā)展歷程。第五章具體的分析了對(duì)學(xué)生關(guān)于光概念教學(xué)的調(diào)查問(wèn)卷。第六章結(jié)合光概念的發(fā)展歷程以及調(diào)查問(wèn)卷的結(jié)果,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式等方面提出了一些教學(xué)啟示。
【關(guān)鍵詞】: 發(fā)展歷程 教學(xué)啟示
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:O43-4;G642
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 引言9-10
  • 1 哥本哈根詮釋10-12
  • 1.1 玻恩的概率詮釋10
  • 1.2 海森堡的不確定性原理10-11
  • 1.3 玻爾的互補(bǔ)原理11-12
  • 2 愛(ài)因斯坦-玻爾的爭(zhēng)論12-18
  • 2.1 爭(zhēng)論前期12-13
  • 2.2 關(guān)于互補(bǔ)原理的爭(zhēng)論13-14
  • 2.3 關(guān)于不確定原理的爭(zhēng)論14-16
  • 2.4 關(guān)于量子力學(xué)是否完備的爭(zhēng)論16-18
  • 3 貝爾不等式以及實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)18-25
  • 3.1 隱變量理論18
  • 3.2 貝爾不等式18-22
  • 3.3 貝爾不等式的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)22-25
  • 4 光概念的發(fā)展歷程25-41
  • 4.1 光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)25-30
  • 4.1.1 關(guān)于微粒說(shuō)25-26
  • 4.1.2 關(guān)于波動(dòng)說(shuō)26-27
  • 4.1.3 微粒說(shuō)戰(zhàn)勝波動(dòng)說(shuō)27-28
  • 4.1.4 波動(dòng)說(shuō)戰(zhàn)勝微粒說(shuō)28-30
  • 4.2 光的電磁波理論30-32
  • 4.3 光的波粒二象性32-37
  • 4.3.1 波動(dòng)說(shuō)的“煩惱”32-33
  • 4.3.2 光的波粒二象性的提出33-36
  • 4.3.3 波粒二象性的解釋36-37
  • 4.4 光的新性質(zhì)——非波非粒,亦波亦粒37-41
  • 5 光概念的教學(xué)調(diào)查問(wèn)卷分析41-50
  • 5.1 調(diào)查目的41
  • 5.2 調(diào)查對(duì)象41
  • 5.3 調(diào)查問(wèn)卷分析41-50
  • 6 光概念的發(fā)展歷程對(duì)物理教學(xué)的啟示50-57
  • 6.1 在教學(xué)內(nèi)容上的啟示50-52
  • 6.1.1 處理好數(shù)學(xué)與物理的關(guān)系50-51
  • 6.1.2 引入物理學(xué)史的內(nèi)容51-52
  • 6.1.3 引入物理理論在實(shí)際中的應(yīng)用以及最新的科研成果52
  • 6.2 在教學(xué)方法上的啟示52-54
  • 6.2.1 教學(xué)中融入類(lèi)比法的教學(xué)方法53-54
  • 6.2.2 教學(xué)中融入啟發(fā)式的教學(xué)方法54
  • 6.3 在教學(xué)模式上的啟示54-57
  • 6.3.1 鼓勵(lì)學(xué)生勇于爭(zhēng)論54-55
  • 6.3.2 把演示實(shí)驗(yàn)帶到課堂上,使理論與實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合55-57
  • 結(jié)論57-58
  • 參考文獻(xiàn)58-61
  • 附錄A 關(guān)于光概念的教學(xué)調(diào)查問(wèn)卷61-63
  • 附錄B 文中插圖來(lái)源說(shuō)明63-64
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況64-65
  • 致謝65-66

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 王素新;由EPR佯謬說(shuō)起——淺談量子力學(xué)解釋[J];承德民族師專(zhuān)學(xué)報(bào);2003年02期

2 何佳;;光是 什么?[J];大科技;2001年12期

3 于培清;;量子力學(xué)的教學(xué)方法改革[J];考試周刊;2011年77期

4 唐建順;李傳鋒;;光是什么,是波還是粒子[J];科學(xué);2012年06期

5 張今杰;謝常青;;世紀(jì)大爭(zhēng)論:愛(ài)因斯坦、玻爾之爭(zhēng)與量子力學(xué)的發(fā)展[J];求索;2007年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李嘉慧;大學(xué)物理中的量子力學(xué)教學(xué)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

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本文編號(hào):1034733

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