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《光的波粒二象性課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、光子的動(dòng)量和光子能量可以分別表示為：與Ｐ與ε是描述粒子性的，λ、ν是描述波動(dòng)性的，h則是連接粒子和波動(dòng)的橋梁復(fù)習(xí):光的波粒二象性嶄新的一頁(yè):粒子的波動(dòng)性德布羅意(duedeBroglie,1892-1960)1923年，德布羅意最早想到了這個(gè)問題，并且大膽地設(shè)想，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、粒子波動(dòng)性的假設(shè)光具有粒子性，又具有波動(dòng)性。光子能量和動(dòng)量為上面兩式左邊是描寫粒子性的E、P；右邊是描寫波動(dòng)性的?、?。將光的粒子性與波動(dòng)性聯(lián)系起來(lái)。實(shí)物粒子：靜止質(zhì)量不為零的那些微觀粒子。一切實(shí)物粒子
2、都有具有波粒二象性。實(shí)物粒子的波粒二象性的意思是：微觀粒子既表現(xiàn)出粒子的特性，又表現(xiàn)出波動(dòng)的特性。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)。德布羅意關(guān)系式德布羅意把愛因斯坦對(duì)光的波粒二象性描述應(yīng)用到實(shí)物粒子，動(dòng)量為P的粒子波長(zhǎng)：德布羅意公式德布羅意是第一個(gè)由于博士論文（提出的物質(zhì)波的假設(shè)）獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。頻率:德布羅意原來(lái)學(xué)習(xí)歷史，后來(lái)改學(xué)理論物理學(xué)。他善于用歷史的觀點(diǎn)，用對(duì)比的方法分析問題。1923年，德布羅意試圖把粒子性和波動(dòng)性統(tǒng)一起來(lái)。1924年，在博士論文《關(guān)于量子理論的研究》
3、中提出德布羅意波,同時(shí)提出用電子在晶體上作衍射實(shí)驗(yàn)的想法。愛因斯坦覺察到德布羅意物質(zhì)波思想的重大意義，譽(yù)之為“揭開一幅大幕的一角”。法國(guó)物理學(xué)家，1929年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者，波動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人，量子力學(xué)的奠基人之一。一個(gè)質(zhì)量為m的實(shí)物粒子以速率v運(yùn)動(dòng)時(shí)，即具有以能量E和動(dòng)量P所描述的粒子性，同時(shí)也具有以頻率n和波長(zhǎng)l所描述的波動(dòng)性。德布羅意關(guān)系如速度v=5.0?102m/s飛行的子彈，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v=5.0?107m/s,對(duì)應(yīng)的德布羅意
4、波長(zhǎng)為：太小測(cè)不到！X射線波段1927年G.P.湯姆遜（J.J.湯姆遜之子）也獨(dú)立完成了電子衍射實(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)2電子束在穿過細(xì)晶體粉末或薄金屬片后，也象X射線一樣產(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。電子衍射圖樣第四節(jié)概率波玻恩(1882--1970)一、經(jīng)典的粒子和經(jīng)典的波兩種模型：①粒子模型②波動(dòng)模型例如：聲音的干涉、衍射現(xiàn)象氣體的壓強(qiáng)等等經(jīng)典物理學(xué)中粒子運(yùn)動(dòng)的基本特征：任意時(shí)刻的確定位置和速度以及時(shí)
5、空中的確定軌道經(jīng)典波的特征：頻率、波長(zhǎng)即時(shí)空的周期性思考1:波和粒子是兩種不同的研究對(duì)象,具有非常不同的表現(xiàn),那么,為什么對(duì)于光子、電子和質(zhì)子等粒子又能集它們于一身呢？二、概率波明紋處到達(dá)的光子數(shù)多，暗紋到達(dá)的光子少這是否可以認(rèn)為，是光子之間的相互作用使它表現(xiàn)出了波動(dòng)行，而不是光子本身就具有波動(dòng)性呢？激光束像屏思考2：一個(gè)光子通過狹縫后到底落在屏上的哪一點(diǎn)呢？1926年德國(guó)物理學(xué)家波恩指出：光子落在明處的概率大，落在暗處的概率小。光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過波動(dòng)的規(guī)律確定，所以從光子的概念上看，光波是刻畫光子
6、在空間的概率分布的一種概率波三、電子干涉條紋對(duì)概率波的驗(yàn)證與電子等微觀粒子相聯(lián)系的物質(zhì)波有也是刻畫粒子在空間分布的概率波單個(gè)粒子位置不確定大量粒子確定的宏觀結(jié)果如干涉條紋
