《德布羅意波實(shí)物粒子的二象性》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《德布羅意波實(shí)物粒子的二象性（19頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 1 一 德 布 羅 意 假 設(shè) (1924 年 ) 光 學(xué) 理 論 發(fā) 展 歷 史 表 明 ， 曾 有 很 長 一段 時(shí) 間 ， 人 們 徘 徊 于 光 的 粒 子 性 和 波 動 性之 間 ， 實(shí) 際 上 這 兩 種 解 釋 并 不 是 對 立 的 ，量 子 理 論 的 發(fā) 展 證 明 了 這 一 點(diǎn) . 20世 紀(jì) 初發(fā) 展 起 來 的 光 量 子 理 論 ， 似 過 于 強(qiáng) 調(diào) 粒 子性 ， 德 布 羅 意 企 盼 把 粒 子 觀 點(diǎn) 和 波 動 觀 點(diǎn)統(tǒng) 一 起 來 ，

2、給 予 “ 量 子 ” 以 真 正 的 涵 義 . 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 2 法 國 物 理 學(xué) 家 1924年 他 在 博 士 論 文 關(guān) 于量 子 理 論 的 研 究 中 提 出 把 粒 子性 和 波 動 性 統(tǒng) 一 起 來 . 5年 后 為 此獲 得 諾 貝 爾 物 理 學(xué) 獎 .愛 因 斯 坦 譽(yù)之 為 “ 揭 開 一 幅 大 幕 的 一 角 ” .它 為 量 子 力 學(xué) 的 建 立 提 供了 物 理 基 礎(chǔ) .德 布 羅 意 （ 1892 1987） 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6

3、德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 3 思 想 方 法 自 然 界 在 許 多 方 面 都 是 明顯 地 對 稱 的 ， 德 布 羅 意 采 用 類 比 的 方 法 提出 物 質(zhì) 波 的 假 設(shè) . 德 布 羅 意 假 設(shè) ： 實(shí) 物 粒 子 具 有 波 粒 二象 性 /2 hmP hmcE v粒 子 性 波 動 性 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 4 vmhph 德 布 羅 意 公 式這 種 波 稱 為 德 布 羅 意 波 或 物 質(zhì) 波注 意 0mmc v若 則(1)若 則

4、cv 0mm hmchE 2 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 5 (2)宏 觀 物 體 的 德 布 羅 意 波 長 小 到 實(shí) 驗(yàn) 難以 測 量 的 程 度 ， 因 此 宏 觀 物 體 僅 表 現(xiàn) 出 粒 子性 . 例 1 一 束 電 子 中 ， 電 子 的 動 能 ，求 此 電 子 的 德 布 羅 意 波 長 . eV200 20k 21 vv mEc , 0k2mEv解 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 6 1-6131 19 s

5、m 104.8sm101.9 106.12002 v nm 1067.8 2 nm 104.8101.9 1063.6 631 340 vmhcv此 波 長 的 數(shù) 量 級 與 X 射 線 波 長 的 數(shù) 量 級 相 當(dāng) . 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 7 例 2 從 德 布 羅 意 波 導(dǎo) 出 氫 原 子 玻 爾 理論 中 角 動 量 量 子 化 條 件 .nr 2 , 4321n 解 兩 端 固 定 的弦 ， 若 其 長 度 等 于 波長 則 可 形 成 穩(wěn) 定 的 駐波 . r2將 弦 彎 曲 成 圓

6、時(shí) 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 8nhrm v2 vmh電 子 繞 核 運(yùn) 動 其 德 布 羅 意 波 長 為2hnrmL v角 動 量 量 子 化 條 件 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 9 二 德 布 羅 意 波 的 實(shí) 驗(yàn) 證 明1 戴 維 孫 - 革 末 電 子 衍 射 實(shí) 驗(yàn) （ 1927年 ）I35 54 75 V/U50 當(dāng) 散 射 角 時(shí) 電 流 與 加 速 電 壓 曲 線50檢 測 器電 子 束 散射線電 子

7、被 鎳 晶 體 衍 射 實(shí) 驗(yàn)MU K G電 子 槍 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 10 電 子 束 在 單 晶 晶 體 上 反 射 的 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 符合 X射 線 衍 射 中 的 布 拉 格 公 式 .相 鄰 晶 面 電 子 束 反 射 射 線 干 涉 加 強(qiáng) 條 件 : kd 2cos2sin2 kd sin 501 ,k. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .d 222 2sin d 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒

8、 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 11 m1015.2 10d鎳 晶 體 m1065.1sin 10 d m1067.12 10 kee Emhmhv電 子 波 的 波 長 emUkhd 2 1sin 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 12k777.0sin 當(dāng) 時(shí) ， 與 實(shí) 驗(yàn) 結(jié)果 相 近 . 51777.0arcsin1 k emUdkh 2 1sin emUkhd 2 1sin 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 13U

9、 MD P電 子 束 透 過 多 晶 鋁 箔 的 衍 射K 2 G . P . 湯 姆 孫 電 子 衍 射 實(shí) 驗(yàn) ( 1927年 ) 電 子 束 穿 越 多 晶 薄 片 時(shí) 出 現(xiàn) 類 似 X射 線在 多 晶 上 衍 射 的 圖 樣 . 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 14 三 應(yīng) 用 舉 例 1932年 魯 斯 卡 成 功 研 制 了 電 子 顯 微 鏡 ； 1981年 賓 尼 希 和 羅 雷 爾 制 成 了 掃 描 隧 穿顯 微 鏡 . 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物

10、粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 15 經(jīng) 典 粒 子 不 被 分 割 的 整 體 ， 有 確 定 位置 和 運(yùn) 動 軌 道 . 經(jīng) 典 的 波 某 種 實(shí) 際 的 物 理 量 的 空 間 分布 作 周 期 性 的 變 化 ， 波 具 有 相 干 疊 加 性 . 二 象 性 要 求 將 波 和 粒 子 兩 種 對 立 的屬 性 統(tǒng) 一 到 同 一 物 體 上 .四 德 布 羅 意 波 的 統(tǒng) 計(jì) 解 釋 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 16 單 個(gè) 粒 子 在 何 處 出 現(xiàn) 具 有 偶 然 性 ； 大

11、量 粒 子 在 某 處 出 現(xiàn) 的 多 少 具 有 規(guī) 律 性 . 粒 子在 各 處 出 現(xiàn) 的 概 率 不 同 .1 從 粒 子 性 方 面 解 釋電 子 束 狹 縫 電 子 的 單 縫 衍 射 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 17 電 子 密 集 處 ， 波 的 強(qiáng) 度 大 ； 電 子 稀 疏處 ， 波 的 強(qiáng) 度 小 .2 從 波 動 性 方 面 解 釋電 子 束 狹 縫 電 子 的 單 縫 衍 射 第 十 五 章 量 子 物 理 15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性物 理 學(xué)第 五 版 18 在 某 處 德 布 羅 意 波 的 強(qiáng) 度 與 粒 子 在 該 處附 近 出 現(xiàn) 的 概 率 成 正 比 .3 結(jié) 論 (統(tǒng) 計(jì) 解 釋 ) 1926 年 玻 恩 提 出 ， 德 布 羅 意 波 為 概 率 波 . 第 十 五 章 量 子 物 理 物 理 學(xué)第 五 版 19 本 章 目 錄選 擇 進(jìn) 入 下 一 節(jié) ：15-4 氫 原 子 的 玻 爾 理 論*15-5 弗 蘭 克 -赫 茲 實(shí) 驗(yàn)15-6 德 布 羅 意 波 實(shí) 物 粒 子 的 二 象 性15-7 不 確 定 關(guān) 系 15-8 量 子 力 學(xué) 簡 介15-9 氫 原 子 的 量 子 理 論 簡 介