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

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【摘要】：在光學(xué)的發(fā)展過程中,對光的本性的研究成為了推動光學(xué)發(fā)展的動力之一�？v觀光概念的發(fā)展歷程,包括光是“物質(zhì)的微�！薄ⅰ耙蕴恼駝印�、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驗上,觀測到光的奇特表現(xiàn)——非波非粒,亦波亦粒。在實驗中同時觀測到光的波動性質(zhì)與粒子性質(zhì),進而擴展了玻爾的互補原理。利用糾纏光子對的非定域性,英國的A. Peruzzo等人和法國的F. Kaiser等人隨即也完成了類似的實驗,都觀測到光的波動性與粒子性同時存在,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)過愛因斯坦與玻爾的激烈爭論以及貝爾不等式的實驗檢驗才得以證實。本文通過綜述愛因斯坦與玻爾關(guān)于量子力學(xué)詮釋的爭論,以及貝爾不等式及其實驗檢驗,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,使人們對光的本性有更加深刻完善的認識。最后,對學(xué)生進行了有針對性的問卷調(diào)查及結(jié)果統(tǒng)計,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。第二章詳細的論述了愛因斯坦與玻爾就互補原理、不確定性原理、量子力學(xué)是否完備的爭論。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驗檢驗。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學(xué)生關(guān)于光概念教學(xué)的調(diào)查問卷。第六章結(jié)合光概念的發(fā)展歷程以及調(diào)查問卷的結(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】：光 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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：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 玻爾的互補原理11-12
• 2 愛因斯坦-玻爾的爭論12-18
• 2.1 爭論前期12-13
• 2.2 關(guān)于互補原理的爭論13-14
• 2.3 關(guān)于不確定原理的爭論14-16
• 2.4 關(guān)于量子力學(xué)是否完備的爭論16-18
• 3 貝爾不等式以及實驗檢驗18-25
• 3.1 隱變量理論18
• 3.2 貝爾不等式18-22
• 3.3 貝爾不等式的實驗檢驗22-25
• 4 光概念的發(fā)展歷程25-41
• 4.1 光的微粒說和波動說25-30
• 4.1.1 關(guān)于微粒說25-26
• 4.1.2 關(guān)于波動說26-27
• 4.1.3 微粒說戰(zhàn)勝波動說27-28
• 4.1.4 波動說戰(zhàn)勝微粒說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 波動說的“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)查問卷分析41-50
• 5.1 調(diào)查目的41
• 5.2 調(diào)查對象41
• 5.3 調(diào)查問卷分析41-50
• 6 光概念的發(fā)展歷程對物理教學(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 鼓勵學(xué)生勇于爭論54-55
• 6.3.2 把演示實驗帶到課堂上,使理論與實驗緊密結(jié)合55-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻58-61
• 附錄A 關(guān)于光概念的教學(xué)調(diào)查問卷61-63
• 附錄B 文中插圖來源說明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】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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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;;世紀大爭論:愛因斯坦、玻爾之爭與量子力學(xué)的發(fā)展[J];求索;2007年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 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：1034733