德布羅意波實(shí)物粒子的二象性

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一德布羅意假設(shè)(1924

年)

“整個(gè)世紀(jì)以來(lái)，在輻射理論上，比起波動(dòng)的研究方法來(lái)，是過(guò)于忽略了粒子的研究方法；在實(shí)物理論上，是否發(fā)生了相反的錯(cuò)誤呢？是不是我們關(guān)于‘粒子’的圖像想得太多，而過(guò)分地忽略了波的圖像呢？”2法國(guó)物理學(xué)家1924年在他的博士論文《關(guān)于量子理論的研究》中提出把粒子性和波動(dòng)性統(tǒng)一起來(lái).為量子力學(xué)的建立提供了物理基礎(chǔ).德布羅意（1892—1987）3

思想方法自然界在許多方面都是明顯地對(duì)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粒子性波動(dòng)性4

德布羅意公式這種波稱為德布羅意波或物質(zhì)波注意若則(1)若則5

(2)宏觀物體的德布羅意波長(zhǎng)小到實(shí)驗(yàn)難以測(cè)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(dòng)能，求此電子的德布羅意波長(zhǎng).解6此波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)與

X

射線波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)相當(dāng).7

例2

從德布羅意波導(dǎo)出氫原子玻爾理論中角動(dòng)量量子化條件.

解兩端固定的弦，若其長(zhǎng)度等于波長(zhǎng)則可形成穩(wěn)定的駐波.將弦彎曲成圓時(shí)8電子繞核運(yùn)動(dòng)其德布羅意波長(zhǎng)為角動(dòng)量量子化條件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）355475

當(dāng)散射角時(shí)電流與加速電壓曲線檢測(cè)器電子束散射線電子被鎳晶體衍射實(shí)驗(yàn)MK電子槍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:........................11鎳晶體電子波的波長(zhǎng)

12當(dāng)時(shí)，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近.13電子束透過(guò)多晶鋁箔的衍射K2G.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.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.15

經(jīng)典粒子不被分割的整體，有確定位置和運(yùn)動(dòng)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(duì)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16

單個(gè)粒子在何處出現(xiàn)具有偶然性;大量粒子在某處出現(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