《粒子的波动性》PPT课件.ppt
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1、粒子的波动性,光学发展史,光的波粒二象性,1、光的本性,(1)大量光子产生的效果显示出 波动性,比如 干涉、衍射、偏振 现象表明光在传播过程中具有波动性,(2)个别光子产生的效果往往显示出 粒子性,比如 光电效应、康普顿效应 等光子与电子的作用是一份一份进行的,这些都体现了光的粒子性,(3)光既具有 波动性 又具有 粒子性,光具有 波粒二象性,(1)能量:(2)动量:p,2、光子的能量和动量,hv,3、意义能量和动量p是描述物质的 粒子性的重要物理量波长和频率v是描述物质的 波动 性的典型物理量因此 和p 揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系,hv,h架起了粒子性与波动性的桥梁,二、粒子的波
2、动性及实验验证,德布罗意波 波粒二象性,一、德布罗意的物质波,德布罗意(due de Broglie,1892-1960),德布罗意原来学习历史,后来改学理论物理学。他善于用历史的观点,用对比的方法分析问题。1923年,德布罗意试图把粒子性和波动性统一起来。1924年,在博士论文关于量子理论的研究中提出德布罗意波,同时提出用电子在晶体上作衍射实验的想法。爱因斯坦觉察到德布罗意物质波思想的重大意义,誉之为“揭开一幅大幕的一角”。,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。,(1)实验探究思路 干涉、衍射是波特有的现象,如果实物粒子具有波动性,则在一定条
3、件下,也应该发生干涉或衍射现象,(2)实验验证 1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了 电子束 衍射实验,得到了 电子 的衍射图样,证实了 电子 的波动性,2、物质波的实验验证,(3)说明人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的 波动性,对于这些粒子,德布罗意给出的 v 和 关系同样正确,一切实物粒子都有波动性 后来,大量实验都证实了:质子、中子和原子、分子等实物微观粒子都具有波动性,并都满足德布洛意关系。一颗子弹、一个足球有没有波动性呢?质量 m=0.01kg,速度 v=300 m/s 的子弹的德布洛意波长为 计算结果表明,子弹的波长小到实验难以测量的程度。所以,宏观物体只表现出粒子性。,
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