粒子的波動(dòng)性完整版

第三節(jié)粒子(lìzǐ)的波動(dòng)性第一頁(yè)，共十頁(yè)。

1923年，德布羅意最早想到了這個(gè)問(wèn)題，并且大膽地設(shè)想(shèxiǎng)，對(duì)于光子的波粒二象性會(huì)不會(huì)也適用于實(shí)物粒子。一、光的波粒二象性光具有(jùyǒu)粒子性，又具有(jùyǒu)波動(dòng)性。光子能量(néngliàng)和動(dòng)量為左邊是描寫(xiě)粒子性的E、P；右邊是描寫(xiě)波動(dòng)性的

、

。

h將光的粒子性與波動(dòng)性聯(lián)系起來(lái)。一切實(shí)物粒子是否都具有波粒二象性?第二頁(yè)，共十頁(yè)。二、粒子(lìzǐ)的波動(dòng)性----德布羅意波（物質(zhì)波）

De.Broglie1923年發(fā)表了題為“波和粒子”的論文(lùnwén)，提出了物質(zhì)波的概念。

他認(rèn)為，“整個(gè)世紀(jì)以來(lái)(yǐlái)（指19世紀(jì)）在光學(xué)中比起波動(dòng)的研究方法來(lái)，如果說(shuō)是過(guò)于忽視了粒子的研究方法的話，那末在實(shí)物的理論中，是否發(fā)生了相反的錯(cuò)誤呢？是不是我們把粒子的圖象想得太多，而過(guò)分忽略了波的圖象呢”第三頁(yè)，共十頁(yè)。

1924年，德布羅意大膽地設(shè)想，波粒二象性不是光所特有的，一切實(shí)物(shíwù)粒子也具有波粒二象性。實(shí)物粒子：靜止質(zhì)量不為零的那些微觀粒子，如原子、電子(diànzǐ)、中子等。粒子性：主要是指它具有集中(jízhōng)的不可分割的特性。波動(dòng)性：它能在空間表現(xiàn)出干涉、衍射等波動(dòng)現(xiàn)象，具有一定的波長(zhǎng)、頻率。

實(shí)物粒子的波稱為德布羅意波或物質(zhì)波，物質(zhì)波的波長(zhǎng)稱為德布羅意波長(zhǎng)。第四頁(yè)，共十頁(yè)。德布羅意波長(zhǎng)(bōcháng)為：德布羅意公式(gōngshì)

質(zhì)量為m、速率為V

的自由(zìyóu)粒子，一方面可用能量E和動(dòng)量P來(lái)描述它的粒子性；另一方面可用頻率ν

和波長(zhǎng)λ

來(lái)描述它的波動(dòng)性。它們之間的關(guān)系為：第五頁(yè)，共十頁(yè)。

X射線照在晶體上可以產(chǎn)生(chǎnshēng)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(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證(yànzhèng)電子具有波動(dòng)性。1.電子衍射實(shí)驗(yàn)(shíyàn)1

戴維遜和革末的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證了物質(zhì)波的存在。探測(cè)器電子束電子槍鎳單晶三、德布羅意波（物質(zhì)波）的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證第六頁(yè)，共十頁(yè)。1927年G.P.湯姆遜（J.J.湯姆遜之子）也獨(dú)立(dúlì)完成了電子衍射實(shí)驗(yàn)。與C.J.戴維森共獲1937年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。屏P多晶薄膜高壓柵極陰極2.電子衍射實(shí)驗(yàn)(shíyàn)2電子束在穿過(guò)細(xì)晶體粉末或薄金屬片后，也象X射線一樣(yīyàng)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。此后，人們相繼證實(shí)了原子、分子、中子等都具有波動(dòng)性。第七頁(yè)，共十頁(yè)。3.宏觀實(shí)物(shíwù)粒子的波動(dòng)性計(jì)算結(jié)果表明，子彈的波長(zhǎng)小到實(shí)驗(yàn)難以測(cè)量的程度(chéngdù)。所以，宏觀物體只表現(xiàn)出粒子性。如：速度υ=5.0102m/s飛行(fēixíng)的子彈，質(zhì)量為m=10-2Kg，對(duì)應(yīng)的德布羅意波長(zhǎng)為：如：電子m=9.1

10-31Kg，速度υ=5.0107m/s，對(duì)應(yīng)的德布羅意波長(zhǎng)為：太小測(cè)不到！X射線波段第八頁(yè)，共十頁(yè)。第九頁(yè)，共十頁(yè)。內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)第三節(jié)粒子的波動(dòng)性。是不是我們把粒子的圖象想得太多，而過(guò)分忽略了波的圖象呢”。實(shí)物粒子：靜止質(zhì)量不為零的那些微觀粒子，如原子、電子、中子等。粒子性：主要是指它具有集中的不可分割的特性。波動(dòng)性：它能在空間表現(xiàn)出干涉、衍射等波動(dòng)現(xiàn)象，具有一定的波長(zhǎng)、頻率。戴維遜和革末的