3　粒子的波动性.pptx

第十七章:、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。”如果你是布拉格教授,将如何机智地回答?那么光的本性到底是什么?新课导入1672牛顿微粒说惠更斯波动说1690麦克斯韦电磁说18641905爱因斯坦光子说(光电效应)波动派1801托马斯·杨双缝干涉实验1814菲涅耳单缝衍射实验赫兹电磁波实验18881922康普顿效应牛顿微粒说占主导地位波动说渐成真理光具有波粒二象性粒子派一、光本质的探索h架起了粒子性与波动性之间的桥梁二、光的波粒二象性粒子性波动性波长λ越大,动量P越小——波动性强,粒子性弱波长λ越小,动量P越大——波动性弱,粒子性强光的波粒二象性:光既具有波动性又具有粒子性。比较X射线光子和电子的动量大小?从中我们能否用类比思想对电子的属性进行大胆的猜想?.(光在真空中传播速度c=×108m/s,普朗克常量h=×10-)(1)该电磁波的光子具有多少能量?(2)计算该光子的动量。(3)为什么该电磁波光子呈现极小的粒子性?,(电子质量m=×10-31kg,e=×10-19C)(1)该电子具有多少能量?具有多大的速度?(2)它的动量多大?他认为,“整个世纪以来(指19世纪)在光学中比起波动的研究方法来,如果说是过于忽视了粒子的研究方法的话,那么在实物的理论中,是否发生了相反的错误呢?是不是我们把粒子的图象想得太多,而过分忽略了波的图象呢?”德布罗意的物质波德布罗意(De·Broglie),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。1923年发表了题为“波和粒子”的论文,提出了物质波的概念。:“瞧瞧吧,看似疯狂,可真是站得住脚呢。”“揭开了自然界巨大帷幕的一角。”()利用电子束穿过晶体做了电子束的衍射实验。因此,共同获1937年诺贝尔物理学奖。此后,人们相继证实了质子、中子以及原子、分子等都具有波动性。,既具有以能量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。这种与实物粒子相联系的波叫德布罗意波(物质波)。(物质波)的波长频率1672牛顿微粒说T/年惠更斯波动说1690麦克斯韦电磁说18641905爱因斯坦光子说波动性粒子性1909光的波粒二象性1924德布罗意粒子的波粒二象性光和实物粒子都具有波粒二象性。计算:速度v=300m/s飞行的子弹,质量为m=,对应的德布罗意波长为多少?波长实在太小!波动性不明显!计算:速度v=10m/s跑步的人,质量为m=60kg,对应的德布罗意波长为多少?结论:宏观物体的质量一般较大,动量较大,对应波长较小,波动性不明显。为何看不见,也察觉不到宏观物体的波动性?