3-粒子的波动性-(5)VIP免费

光的粒子性复习•一、光电效应现象•二、光电效应的规律•三、光电效应的解释•四、爱因斯坦的光电效应方程•五、密立根的贡献•六、康普顿效应•七、光子的能量和动量2c12kmecEmveUkmEhvW00cWheeUEhvhP第三节粒子粒子的波动性光学发展史1672牛顿微粒说惠更斯波动说1690麦克斯韦电磁说18641905爱因斯坦光子说1801托马斯·杨双缝干涉实验1818菲涅耳衍射实验1886赫兹电磁波实验1887赫兹发现光电效应1916密立根光电效应实验1922康普顿效应T/年波动性粒子性粒子性波动性具有能量具有频率具有动量vhp具有波长我们无法只用其中一种观点说明光的一切行为，因而认为光既具有粒子性，又具有波动性。(h架起了粒子性与波动性的桥梁)一、光的波粒二象性一、光的波粒二象性•我们无法只用其中一种观点说明光的一切行为，因而认为光具有波粒二象性。•⑴大量光子产生的效果显示波动性；个别光子产•生的效果显示粒子性。•⑵波长长的光波动性明显；波长短的光粒子性明显。•⑶光在空间传播时显示波动性；与物质微粒作用时显•示粒子性。二、粒子的波粒二象性•他认为，“整个世纪以来（指19世纪）在光学中比起波动的研究方法来，如果说是过于忽视了粒子的研究方法的话，那么在实物的理论中，是否发生了相反的错误呢？是不是我们把粒子的图象想得太多，而过分忽略了波的图象呢”。德布罗意，波动力学创始人，量子力学奠基人之一。二、粒子的波动性•德布罗意原来学习历史，后改学理论物理。善于用历史的观点，用类比方法分析问题。•1924年，他在博士论文《关于量子理论的研究》中大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，如电子，质子等。于是他提出实物粒子也具有波动性。德布罗意，波动力学创始人，量子力学奠基人之一。二、粒子的波动性•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v和波长λ所描述的波动性。•与粒子相联系的波称为德布罗意波或物质波。─德布罗意波长hpEvhhpEhvhp物体的动量普朗克常量德布罗意波波长任何一个物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应。物质波（德布罗意波）三、物质波的实验验证•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。•爱因斯坦却说：“瞧瞧吧，看似疯狂，不过的确站得住脚”。•于是，有人质问：有什么可以验证这一新的观念？三、物质波的实验验证电子衍射实验•1927年，戴维孙进行了电子衍射实验。电子束在穿过细晶体粉末或薄金属片后，也象X射线一样产生衍射现象。•1927年，汤姆孙令一电子束通过薄铝箔，结果发现，同X射线一样，也能得到清晰的电子衍射图样。•1937诺贝尔物理学奖22、戴维逊－革末实验、戴维逊－革末实验19271927年，年，DavissonDavisson和和GermerGermer进行了电子衍射进行了电子衍射实验。实验。（该实验荣获（该实验荣获19371937年年NobelNobel物理学奖）物理学奖）戴维逊戴维逊----革末实验革末实验电子衍射实验电子衍射实验电子束垂电子束垂直入射到镍单晶的水直入射到镍单晶的水平面上，在平面上，在散射方向上散射方向上探测到一个强度极大。探测到一个强度极大。（可用晶体对（可用晶体对XX射线的衍射方法来射线的衍射方法来分析）分析）50L.V.L.V.德布罗意德布罗意电子波动性的理论电子波动性的理论研究研究19291929诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖C.J.C.J.戴维孙戴维孙通过实验发现晶体通过实验发现晶体对电子的衍射作用对电子的衍射作用19371937诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖XX射线经晶体的衍射图射线经晶体的衍射图电子射线经晶体的衍射图电子射线经晶体的衍射图三、物质波的实验验证•电子衍射实验•后来，大量实验都证实了：质子、中子和原子、分子等运动的实物微观粒子都具有波动性，并都满足德布罗意关系。•一切运动的实物粒子都有波动性为什么生活中的宏观物体没有显示波动性呢？例1：质量m=0.01kg，速度v=300m/s的子弹的德布洛意波长为？•结果表明，宏观物体(如子弹)的波动性根本测不出来。所以，宏观物体表现为粒子...