大学物理-5-第4章-物质的波粒二象性和量子力学基础.ppt

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1、2023/11/12,1,浙江大学城市学院 黄 敏,Tel:18667198321 E-mail:H,大 学 物 理University Physics,实物粒子是指静止质量不为零的微观粒子,如:电子、质子、中子、分子等。1924年,法国物理学家德布罗意在光的波粒二象性的启发下,从美学和自然界具有对称性考虑,提出了一个发人深省的问题:既然具有波动特性的光和电磁辐射同时具有粒子的性质,那么习惯上当作经典粒子处理的电子、质子、中子、原子分子等是否同样也具有波动性质?,因此,德布罗意大胆地提出:一个能量为E、动量为P 的粒子同时也具有波动性,其波长为、频率为,这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波(

2、或物质波)。,尊敬的爱因斯坦阁下:在我这里有一位研究生,已经攻读了五年的博士学位,如今即将毕业,在他提 交的毕业论文中有一些新的想法 请对他的论文作出您的评价。另外顺便向您提及,该研究生的父亲是我国的一位伯爵,内阁的部长,若您,将来您来法国定会受到隆重的接待。朗之万,在德布罗意提出物质波假设3年后(即1927年),著名的戴维孙(C.J.Davisson)-革末(L.H.Germer)的电子衍射实验(电子在单晶镍表面散射)就证实了德布罗意物质波的存在。,德布罗意假设实验验证,戴维孙-革末电子散射实验(1927年),观测到电子衍射现象,X射线,电子束,(波长相同),Al粉末晶体上的衍射图样,电子双

3、缝干涉图样,杨氏双缝干涉图样,1927年,汤姆逊(G.P.Thomson)作了另一个多晶电子衍射实验(电子透射金箔),衍射图象,1937年度的诺贝尔物理学奖授予GP汤姆逊与戴维逊,因为他们的电子衍射实验,证实了德布罗意物质波理论。,1929年埃斯特曼用氦原子束和氢分子束进行了衍射实验,1936年冯哈尔巴恩和普赖斯沃克获得了中子的衍射实验结果。这些实验结果都明确地显示了微观粒子具有与光波相同的波动性。,迄今无法测量,怎样理解物质波(德布罗意波)?,玻恩(M.Born):德布罗意波并不像经典波那样是代表实在物理量的波动,而是描述粒子在空间的概率分布的“概率波”。,伴随实物粒子的波到底是什么样的波?,实物粒子具有粒子性,实物粒子具有波动性,矛 盾,?,70000,3000,20000,7个电子,100个电子,概率波的概念既能维护电子的粒子性,又能体现电子的波动性.玻恩由于他对波函数的统计解释及基础研究,荣获了1954年诺贝尔物理学奖。,THE END,

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