對(duì)光的波粒二象性的理解和認(rèn)識(shí)（畢業(yè)設(shè)計(jì))

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1、范文范例學(xué)習(xí)指導(dǎo)2013屆本科畢業(yè)論文對(duì)波粒二象性的理解與認(rèn)識(shí)學(xué)院：物理與電子工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：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word完美格式整理范文范例學(xué)習(xí)指導(dǎo)對(duì)波粒二象性的理解與認(rèn)識(shí)摘要：波粒二象性是指某物質(zhì)同時(shí)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(gè)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(yùn)動(dòng)時(shí)有時(shí)顯示出波動(dòng)性(這時(shí)粒子性不顯著),有時(shí)顯示出粒子性(這時(shí)波動(dòng)性不顯著).這種在不同條件下分別表現(xiàn)為波動(dòng)和粒子的性質(zhì),或者說既具有波動(dòng)性

2、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(duì)光本性的認(rèn)識(shí)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(gè)過程中探索物理學(xué)與哲學(xué)的聯(lián)系，并對(duì)其中所體現(xiàn)的哲學(xué)觀點(diǎn)做了嘗試性總結(jié)關(guān)鍵詞：波粒二象性，波動(dòng)性，粒子性，電子衍射，德布羅意波word完美格式整理范文范例學(xué)習(xí)指導(dǎo)目錄1.引言42.光的波粒二象性52.1光的波動(dòng)性.52.2光的粒子性.62.3光的波粒二象性.83電子衍射實(shí)驗(yàn)103.1.電子衍射實(shí)驗(yàn).103.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理.144.波粒二象性的意義和后期成果155.結(jié)論.16參考文獻(xiàn)

3、17致謝.18word完美格式整理范文范例學(xué)習(xí)指導(dǎo)引言1801年，楊氏進(jìn)行了著名的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)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(duì)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(jiǎng)在新的事實(shí)與理論面前，光的波動(dòng)說與微粒說之爭以“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(dòng)說與微粒說之爭

4、從十七世紀(jì)初笛卡兒提出的兩點(diǎn)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(shí)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(shí)，這個(gè)觀點(diǎn)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(shí)了。這又展現(xiàn)了原來被認(rèn)為是粒子的電子波動(dòng)性的一面。這個(gè)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。它提供了一個(gè)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(gè)微分方程，如薛定諤方程來

5、描述。這個(gè)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(shí)，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(dòng)性就統(tǒng)一在同一個(gè)解釋中。word完美格式整理范文范例學(xué)習(xí)指導(dǎo)光的波粒二象性光的波動(dòng)性光的干涉人類對(duì)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(shí)期，光的粒子學(xué)說站住這主導(dǎo)地位。在同一時(shí)代里，盡管有人提出了光的波動(dòng)性，但是由于權(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(dòng)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(duì)光的衍射現(xiàn)象的成功解釋，使得光的波動(dòng)說否定了以牛頓為代表

6、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(dòng)性解釋了干涉現(xiàn)象。他用強(qiáng)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(gè)小孔和。在楊氏試驗(yàn)裝置中和可以認(rèn)為是兩個(gè)次波的波源，因?yàn)樗麄兌际菑耐粋€(gè)光源S而來的，所以永遠(yuǎn)有恒定的相位關(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(shí)，屏幕上出現(xiàn)明暗明暗地干涉條紋。因?yàn)楦缮媸遣▌?dòng)的特性，所以楊氏實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明光具有波動(dòng)性。word完美格式整理范文范例學(xué)習(xí)指導(dǎo)光的衍射光在傳播過程中，遇到障礙物或小孔（窄縫

7、）時(shí)，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(shí)，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(jiǎng)