粒子的波动性VIP免费

17.317.3崭新的一崭新的一页页::粒子的波动性粒子的波动性德布罗意德布罗意(deBroglie,(deBroglie,1892-1987)1892-1987)有记者曾问英国物理学家诺贝尔获奖者布拉格教授：光是波还是粒子？布拉格幽默地回答道：“星期一、三、五它是一个波，星期二、四、六它是一个粒子，星期天物理学家休息。”那么光的本性到底是什么？光的本性光的本性密立根光电效应实验光学发展史光学发展史1672牛顿牛顿微粒说微粒说T/年惠更斯惠更斯波动说波动说1690麦克斯韦麦克斯韦电磁说电磁说18641905爱因斯坦爱因斯坦光子说光子说波动波动性性粒子粒子性性1801托马斯·杨双缝干涉实验1814菲涅耳衍射实验赫兹电磁波实验1888赫兹发现光电效应19161922康普顿效应牛顿微粒说占主导地位波动说渐成真理光的双缝干涉实验光的衍射实验光电效应康普顿效应光有波动性光有粒子性光既有波动性也有粒子性hmc2hmcp粒子性波动性（具有能量）（具有频率）（具有动量）hph架起了粒子性与波动性之间的桥梁一.光的波粒二象性一.光的波粒二象性（具有波长）2.一个电子被75V75V的电压加速后,（电子质量为9.11×10-31kg）a.该电子具有多少能量？具有多大的速度？b.它的动量多大？比较X射线光子和电子的动量大小?从中我们能否用类比思想对电子的属性进行大胆的猜想？1.一束波长为0.2nm0.2nm的X射线在真空中传播.（光在真空中传播速度c=3.0×108m/s)a.该X射线光子具有多少能量？b.计算这束X射线光子的动量。c.为什么X射线呈现极小的粒子性？例题例题光微观粒子J16-109.9smkg/103.132-J17-102.1sm/1013.56smkg/1067.4241672牛顿牛顿微粒说微粒说T/年惠更斯惠更斯波动说波动说1690麦克斯韦麦克斯韦电磁说电磁说18641905爱因斯坦爱因斯坦光子说光子说波动波动性性粒子粒子性性1909爱因斯坦爱因斯坦光的波粒光的波粒二象性二象性光既具有光既具有粒子性粒子性，又具有，又具有波动性波动性。1924德布罗意德布罗意粒子的波粒子的波粒二象性粒二象性实物粒子既具有实物粒子既具有粒子性粒子性，，也具有波动性。也具有波动性。二.粒子的波粒二象性二.粒子的波粒二象性德布罗意原来学习历史，后来改学理论物理学。他善于用历史的观点，用类比方法分析问题。1924年，他考虑到普朗克量子爱因斯坦光子理论的成功在博士论文《关于量子理论的研究》中大胆地把光的波粒二象性推广实物粒子，如电子，质子等。于是他提出实物粒子也具有波动性。这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波.爱因斯坦觉察到德布罗意物质波思想的重大意义，誉之为“揭开一幅大幕的一角”。法国物理学家，1929年诺贝尔物理学奖获得者，波动力学的创始人，量子力学的奠基人之一。二.粒子的波粒二象性二.粒子的波粒二象性一个质量为m的实物粒子以速率v运动时，即具有以能量ε和动量p所描述的粒子性，同时也具有以频率ν和波长λ所描述的波动性。EPh粒子性波动性波动性二者通过h来联系二.粒子的波粒二象性二.粒子的波粒二象性hPhmvh德布罗意德布罗意波波（物质（物质波）的波）的波波长长由于德布罗意博士论文独创性，得到了答辩委员会的高度评价，但是人们总觉得他的想法过于玄妙，无法接受。于是，有人质问：有什么可以验证这一新的观念？三.物质波的实验验证三.物质波的实验验证1927年戴维孙和G.P.汤姆孙分别做了电子束的衍射实验，证实了电子的波动性三.物质波的实验验证三.物质波的实验验证一切实物粒子都有波动性后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、分子等实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布洛意关系。一颗子弹、一个足球有没有波动性呢？质量m=0.01kg，速度v=300m/s的子弹的德布洛意波长为计算结果表明，子弹的波长小到实验难以测量的程度。所以，宏观物体只表现出粒子性。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=。ph/【例1】试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意波的波长。解：估计一个中学生的质量m≈50kg，百米跑时速度v≈7m/s，则由计算结果看出，宏观物体的物质波波长...