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《對光地波粒二象性地理解與認(rèn)識(畢業(yè)論文設(shè)計)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、實用標(biāo)準(zhǔn)文檔2013屆本科畢業(yè)論文對波粒二象性的理解與認(rèn)識學(xué)院：物理與電子工程學(xué)院專業(yè)班級：物理08-8班學(xué)生姓名：努爾麥麥提·阿不都克熱木指導(dǎo)老師：巴哈迪爾老師答辯日期：2013年5月11日新疆師范大學(xué)教務(wù)處精彩文案實用標(biāo)準(zhǔn)文檔對波粒二象性的理解與認(rèn)識摘要：波粒二象性是指某物質(zhì)同時具備波的特質(zhì)及粒子的特質(zhì)。波粒二象性是量子力學(xué)中的一個重要概念?，F(xiàn)代觀察認(rèn)為微觀粒子,無論是光子,電子以及其它所有基本粒子,在極微小的空間內(nèi)作高速運動時有時顯示出波動性(這時粒子性不顯著),有時顯示出粒子性(這時波動性不顯著).這種在不同條件下分別表現(xiàn)為波動和
2、粒子的性質(zhì),或者說既具有波動性又具有粒子性,就稱為波粒二象性(簡稱象性)。波粒二象性理論的提出在物理學(xué)的發(fā)展史上具有重要意義,本文從人們對光本性的認(rèn)識出發(fā),到把波粒二象性推廣到一切物質(zhì),比較系統(tǒng)地闡述了波粒二象性理論的產(chǎn)生和發(fā)展過程。在這個過程中探索物理學(xué)與哲學(xué)的聯(lián)系，并對其中所體現(xiàn)的哲學(xué)觀點做了嘗試性總結(jié)關(guān)鍵詞：波粒二象性，波動性，粒子性，電子衍射，德布羅意波精彩文案實用標(biāo)準(zhǔn)文檔目錄1.引言42.光的波粒二象性52.1光的波動性.52.2光的粒子性.62.3光的波粒二象性.83電子衍射實驗103.1.電子衍射實驗.103.2實驗數(shù)據(jù)與處
3、理.144.波粒二象性的意義和后期成果155.結(jié)論.16參考文獻(xiàn)17致謝.18精彩文案實用標(biāo)準(zhǔn)文檔引言1801年，楊氏進(jìn)行了著名的楊氏雙縫干涉實驗。實驗所使用的白屏上明暗相間的黑白條紋證明了光的干涉現(xiàn)象，從而證明了光是一種波。1882年德國物理學(xué)家施維爾德根據(jù)新的光波學(xué)說，對光通過光柵后的衍射現(xiàn)象進(jìn)行了成功的解釋。1887年，德國科學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)，光的粒子性再一次被證明！二十世紀(jì)初，普朗克和愛因斯坦提出了光的量子學(xué)說1905年，愛因斯坦提出光子假設(shè)，成功解釋了光電效應(yīng)，因此獲得1921年諾貝爾物理獎在新的事實與理論面前，光的波動說與
4、微粒說之爭以“光具有波粒二象性”而落下了帷幕。即：光既是一種波又是一種粒子！光的波動說與微粒說之爭從十七世紀(jì)初笛卡兒提出的兩點假說開始，至二十世紀(jì)初以光的波粒二象性告終，前后共經(jīng)歷了三百多年的時間。牛頓、惠更斯、托馬斯．楊、菲涅耳等多位著名的科學(xué)家成為這一論戰(zhàn)雙方的主辯手。二十世紀(jì)來臨之時，這個觀點面臨了一些挑戰(zhàn)。1905年由阿爾伯特·愛因斯坦研究的光電效應(yīng)展示了光粒子性的一面。隨后，電子衍射被預(yù)言和證實了。這又展現(xiàn)了原來被認(rèn)為是粒子的電子波動性的一面。這個波與粒子的困擾終于在二十世紀(jì)初由量子力學(xué)的建立所解決，即所謂波粒二象性。它提供了一
5、個理論框架，使得任何物質(zhì)在一定的環(huán)境下都能夠表現(xiàn)出這兩種性質(zhì)。量子力學(xué)認(rèn)為自然界所有的粒子，如光子、電子或是原子，都能用一個微分方程，如薛定諤方程來描述。這個方程的解即為波函數(shù)，它描述了粒子的狀態(tài)。波函數(shù)具有疊加性，即，它們能夠像波一樣互相干涉和衍射。同時，波函數(shù)也被解釋為描述粒子出現(xiàn)在特定位置的幾率幅。這樣，粒子性和波動性就統(tǒng)一在同一個解釋中。精彩文案實用標(biāo)準(zhǔn)文檔光的波粒二象性光的波動性光的干涉人類對光的本性的研究，持續(xù)了幾百年的歷史，至今仍有爭論的余味。在牛頓時期，光的粒子學(xué)說站住這主導(dǎo)地位。在同一時代里，盡管有人提出了光的波動性，但
6、是由于權(quán)威效應(yīng)，一致未得矛以承認(rèn)。。直到托馬斯·楊利用光的波動假說成功的解釋了干涉圖詳?shù)男纬?，尤其是菲涅耳發(fā)展了惠更斯原理，對光的衍射現(xiàn)象的成功解釋，使得光的波動說否定了以牛頓為代表的微粒說（其根本原因是牛頓的微粒說不能很好地解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象）1801年楊氏最先得到兩列想干的光波，并且最早以正確的形式確立了光波疊加原理，用光的波動性解釋了干涉現(xiàn)象。他用強烈的單色光照射到如圖所示的開由小孔S的不透明光板上，后面放著另一塊光板，開有兩個小孔和。在楊氏試驗裝置中和可以認(rèn)為是兩個次波的波源，因為他們都是從同一個光源S而來的，所以永遠(yuǎn)有恒定的
7、相位關(guān)系，裝著中S,,都足夠小并且相互平行狹縫，用單色光照射時，屏幕上出現(xiàn)明暗明暗地干涉條紋。因為干涉是波動的特性，所以楊氏實驗?zāi)軌蜃C明光具有波動性。精彩文案實用標(biāo)準(zhǔn)文檔光的衍射光在傳播過程中，遇到障礙物或小孔（窄縫）時，它有離開直線路徑繞到障礙物陰影里去的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫光的衍射波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射。只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象一切波都能發(fā)生衍射，通過衍射把能量傳到陰影區(qū)域，能夠發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺
8、寸跟波長差不多光的粒子性1905年，愛因斯坦提出光子假設(shè)，成功解釋了光電效應(yīng)，因此獲得1921年諾貝爾物理獎。光電效應(yīng)光照射到金屬上，引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化。這類光變致電的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱為光
