3　粒子的波动性 (3).ppt

人教版物理选修3-5第十七章波粒二象性有记者曾问英国物理学家、诺贝尔获奖者布拉格教授:光是波还是粒子?布拉格幽默地回答道:“星期一、三、五它是一个波,星期二、四、六它是一个粒子,星期天物理学家休息。”那么光的本性到底是什么?光学发展史粒子性波动性(具有能量)(具有频率)(具有动量)h----架起了粒子性与波动性之间的桥梁一、光的波粒二象性(具有波长)二、粒子的波粒二象性德布罗意,法国物理学家,1929年诺贝尔物理学奖获得者,波动力学的创始人,量子力学的奠基人之一。1924年,26岁的德布罗意考虑到普朗克量子和爱因斯坦光子理论的成功,在博士论文《关于量子理论的研究》中大胆地把光的波粒二象性推广实物粒子,如电子,质子等。他提出实物粒子也具有波动性。这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波。二、粒子的波粒二象性1、物质波:一个质量为m的实物粒子,以速率V运动时,即具有以能量ε和动量p所描述的粒子性,同时也具有以频率ν和波长λ所描述的波动性。2、物质波的波长、频率一切实物粒子都有波动性实物粒子的波粒二象性的意思是:微观粒子既表现出粒子的特性,又表现出波动的特性。大量光子易表现波动性,少量光子易表现粒子性。这种和实物粒子相联系的波称为德布罗意波(物质波或概率波),其波长称为德布罗意波长。由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去,得出物质波(德布罗意波)的概念:任何一个运动着的物体都有一种波与它对应,该波的波长λ=h/p。二、粒子的波粒二象性8X射线照在晶体上可以产生衍射,电子打在晶体上也能观察电子衍射。,验证电子具有波动性。,电子束被散射。其强度分布可用德布罗意关系和衍射理论给以解释,从而验证了物质波的存在。()也独立完成了电子衍射实验。。,也象X射线一样产生衍射现象。此后,人们相继证实了原子、分子、中子等都具有波动性。三、物质波的实验证据1、1912年,德国物理学家劳厄,利用X射线照在晶体上可以产生衍射X射线就是一中波长为十分之几纳米的电磁波;证实电子打在晶体上也能观察电子衍射。2、实物粒子的波动性---电子衍射实验1927年,戴维孙与汤姆孙利用晶体作电子束衍射实验,-1的衍射图样,证实了电子波动性。