高中物理 人教版 選修三 原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性 第四單元第八課時

5粒子的波動性和量子力學(xué)的建立安徽省宿州市第二中學(xué)朱同發(fā)◎節(jié)能燈為什么節(jié)能？光的波動性光的粒子性整個世紀(jì)以來（指19世紀(jì)），在光學(xué)上，與波動方面的研究相比，忽視了粒子方面的研究；而在實(shí)物粒子的研究上，是否發(fā)生了相反的錯誤呢？是不是我們把粒子的圖象想得太多，而忽視了波的現(xiàn)象？得布羅意波（物質(zhì)波）如果你是德布羅意，你如何證實(shí)自己的猜想？

一個原來靜止的電子，質(zhì)量為m，電荷量為e，在經(jīng)過電壓為U的電場加速后，德布羅意波長為多少？0.1nm思考：1.電子衍射實(shí)驗(yàn)：

1927年戴維孫和G.P.湯姆孫分別用單晶和多晶晶體做了電子束衍射的實(shí)驗(yàn)，得到了類似下圖的衍射圖樣，從而證實(shí)了電子的波動性。物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2.電子德布羅意波的干涉現(xiàn)象:1961年瓊森（ClausJonsson）將一束電子加速到50Kev，讓其通過一縫寬為0.5×10-6m，間隔為2×10-6m的雙縫,當(dāng)電子撞擊熒光屏?xí)r,發(fā)現(xiàn)了類似于雙縫干射實(shí)驗(yàn)結(jié)果.物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可見光波長：400~700nm物質(zhì)波的應(yīng)用

頂級醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》公布的在電子顯微鏡下拍攝的新型冠狀病毒的彩色照片量子力學(xué)的建立1927年第五屆索爾維會議參加者合影普朗克愛因斯坦康普頓波爾德布羅意海森堡波恩薛定諤量子力學(xué)的建立量子力學(xué)的建立量子力學(xué)的建立2001年，在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)建立起中國的量子物理實(shí)驗(yàn)室。2003年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)糾纏態(tài)純化以及量子中繼器的成功實(shí)驗(yàn)，首次成功地實(shí)現(xiàn)了自由量子態(tài)隱形傳輸。2005年，潘建偉團(tuán)隊(duì)首先在合肥實(shí)現(xiàn)距離達(dá)13公里的自由空間量子糾纏分發(fā)和量子通信2006年，中國科大團(tuán)隊(duì)率先實(shí)現(xiàn)100公里誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)，從此打開了量子保密通信走向?qū)嵱玫拇箝T。后來，該團(tuán)隊(duì)將光纖量子密鑰分發(fā)距離拓展到200公里。2008年，我國首個3節(jié)點(diǎn)全通型量子保密電話網(wǎng)絡(luò)在合肥試驗(yàn)成功，相關(guān)技術(shù)在2009年服務(wù)“60周年國慶閱兵”。2009年，量子政務(wù)網(wǎng)試驗(yàn)項(xiàng)目在蕪湖展開、全通型量子通信網(wǎng)試驗(yàn)項(xiàng)目[5]在合肥展開，驗(yàn)證了城域網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)可行性。同年，科大國盾量子、蕪湖問天量子等科技成果轉(zhuǎn)化公司開始起步。2011年，合肥建成全球首個規(guī)?；孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)——合肥城域量子保密通信試驗(yàn)示范網(wǎng)。同年，科技部“863計(jì)劃”首個量子通信領(lǐng)域主題項(xiàng)目《光纖量子保密通信綜合應(yīng)用演示網(wǎng)絡(luò)》正式立項(xiàng)，該項(xiàng)目成果之一的組網(wǎng)和應(yīng)用驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)床——濟(jì)南量子通信試驗(yàn)網(wǎng)于2013年建成。2016年8月，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“墨子”號世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射成功2017年，“墨子號”提前完成原定三大科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)：星地雙向量子糾纏分發(fā)、星地高速量子密鑰分發(fā)、地星量子隱形傳態(tài)。9月29日，“墨子號”與正式開通的量子保密通信“京滬干線”成功對接，實(shí)現(xiàn)了洲際量子保密通信，全球首個星地一體化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)初具雛形。2018年，基于墨子號和“京滬干線”的成績，國家發(fā)改委啟動了“國家廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)”，列入“新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程”支持項(xiàng)目。2019年，中國科大團(tuán)隊(duì)及其合作者研制出連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)芯片，大大縮小了量子通信硬件的體積，為量子通信技術(shù)的普及提供了新思路。2020年，中國科大團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國盾量子、中科院上海微系統(tǒng)所，共同搭建了一種新型的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，開辟了一個新的途徑來實(shí)現(xiàn)低成本、可擴(kuò)展、安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)。2020年12月4日，我國量子科技研究再傳好消息：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉、陸朝陽等人構(gòu)建了一臺76個光子100個模式的量子計(jì)算機(jī)“九章”，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的超級計(jì)算機(jī)快一百萬億倍。2021年，中國科大團(tuán)隊(duì)聯(lián)合濟(jì)南量子技術(shù)研究院基于“濟(jì)青干線”現(xiàn)場光纜，利用國盾量子硬件平臺及上海微系統(tǒng)所的超導(dǎo)探測系統(tǒng)，突破現(xiàn)場遠(yuǎn)距離高性能單光子干涉技術(shù)，分別采用兩種技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)500公里量級雙場量子密鑰分發(fā)，創(chuàng)下目前現(xiàn)場無中繼光纖量