光的波粒二象性物質(zhì)波課件

17.3嶄新的一頁:粒子的波動性德布羅意(deBroglie,1892-1987)

有記者曾問英國物理學(xué)家、諾貝爾獲獎?wù)卟祭窠淌冢汗馐遣ㄟ€是粒子？布拉格幽默地回答道：“星期一、三、五它是一個波，星期二、四、六它是一個粒子，星期天物理學(xué)家休息?！比绻闶遣祭窠淌?，將如何機(jī)智地回答？那么光的本性到底是什么？光的本性光學(xué)發(fā)展史1672牛頓微粒說T/年惠更斯波動說1690麥克斯韋電磁說18641905愛因斯坦光子說光的性質(zhì)實驗事實描述的物理量波動性粒子性波動性粒子性光的干涉光的衍射光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)ν、λ1672牛頓微粒說T/年惠更斯波動說1690麥克斯韋電磁說18641905愛因斯坦光子說波動性粒子性1909愛因斯坦光的波粒二象性光既具有粒子性，又具有波動性。光學(xué)發(fā)展史粒子性波動性（具有能量）（具有頻率）（具有動量）hh架起了粒子性與波動性之間的橋梁一.光的波粒二象性（具有波長）1672牛頓微粒說T/年惠更斯波動說1690麥克斯韋電磁說18641905愛因斯坦光子說波動性粒子性1909愛因斯坦光的波粒二象性光既具有粒子性，又具有波動性。1924德布羅意粒子的波粒二象性實物粒子既具有粒子性，也具有波動性。二.粒子的波粒二象性

一個質(zhì)量為m的實物粒子以速率v運動時，即具有以能量ε和動量p所描述的粒子性，同時也具有以頻率ν和波長λ所描述的波動性。h粒子性波動性二者通過h來聯(lián)系二.粒子的波粒二象性德布羅意波（物質(zhì)波）的波長在時電子的德布羅意波長

注意：對實物粒子，v是指粒子的速度（群速）故不存在v=的關(guān)系。加速電勢差為

U，則二.粒子的波粒二象性可獲得電子在不同電壓下的波長的單位為eV與x射線的波長相當(dāng)

二.粒子的波粒二象性

X射線照在晶體上可以產(chǎn)生衍射，電子打在晶體上也能觀察電子衍射。

1927年C.J.戴維森與G.P.革末作電子衍射實驗，驗證電子具有波動性。1.電子衍射實驗1

戴維遜和革末的實驗是用電子束垂直投射到鎳單晶，電子束被散射。其強(qiáng)度分布可用德布羅意關(guān)系和衍射理論給以解釋，從而驗證了物質(zhì)波的存在。探測器電子束電子槍鎳單晶三.物質(zhì)波的實驗驗證Ia=0.215nmd=0.0908nm電流出現(xiàn)了周期性變化Ni單晶da實驗結(jié)果：三.物質(zhì)波的實驗驗證實驗解釋：將電子看成波，其波長為德布羅意波長：既然是波，電流出現(xiàn)最大值時正好滿足布喇格公式：即：實驗裝置：GNi單晶電流計UBK發(fā)射電子陰級加速電極顯然將電子看成微粒無法解釋。實驗表明電流最大值正好滿足M三.物質(zhì)波的實驗驗證三.物質(zhì)波的實驗驗證三.物質(zhì)波的實驗驗證2.電子雙縫實驗1961年瓊森（ClausJ?nsson）將一束電子加速到50Kev，讓其通過一縫寬為a=0.510-6m，間隔為d=2.010-6m的雙縫,當(dāng)電子撞擊熒光屏?xí)r,發(fā)現(xiàn)了類似于雙縫衍射實驗結(jié)果.大量電子一次性的行為三.物質(zhì)波的實驗驗證