15-06 德布罗意波 实物粒子的二象性
更新时间:2023-08-18 20:29:01 阅读量: 资格考试认证 文档下载
- 1506千焦等于多少大卡推荐度:
- 相关推荐
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
法国物理学家德布罗意 (Louis Victor de Broglie 1892 – 1987 ) 思想方法 自然界在许多方 面都是明显地对称的,他采用类 比的方法提出物质波的假设 . “整个世纪以来,在辐射理论上,比起波动的研 究方法来,是过于忽略了粒子的研究方法; 在实物 理论上,是否发生了相反的错误呢 ? 是不是我们关 于‘粒子’的图象想得太多 ,而过分地忽略了波的 图象呢?”
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
一
德布罗意假设(1924 年 ) 德布罗意假设:实物粒子具有波粒二象性 .
E h 德布罗意公式 注意 h p
p h
h
E h mc h2
mv
1)若 v c 则 m m 0 若 v c 则 m m 0
2)宏观物体的德布罗意波长小到实验难以测 量的程度,因此宏观物体仅表现出粒子性 .
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
例 在一束电子中,电子的动能为 200 eV , 求此电子的德布罗意波长 ? 解 v c , E k v
1 2
m0v 19
2
v 1
2Ek m06 -1
2 200 1 . 6 10 9 . 1 10 31
m s
8 . 4 10 m s 34 6
v c
h m0v
6 . 63 10 9 . 1 10 2
31
8 . 4 10
nm
8 . 67 10
nm
此波长的数量级与 X 射线波长的数量级相当.
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
例2 从德布罗意波导出氢原子波尔理论中角动量 量子化条件. 解 两端固定的弦, 若其长度等于波长则可形 成稳定的驻波. 将弦弯曲成圆时 2π r 2 π r n n 1, 2 , 3 , 4 , h 电子绕核运动其德布罗意波长为 mv
2 π rm v nh
角动量量子化条件
L m vr n
h 2π
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
二
德布罗意波的实验证明 1 戴维孙 — 革末电子衍射实验(1927年)U 50
K 电子束 M
电子枪 检测器G35
I
散 射 线
54
75
U /V
当散射角 50 时
电子被镍晶体衍射实验
电流与加速电压曲线
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
两相邻晶面电子束反射射线干涉加强条件2 d sin
2
cos
2
k
d
. . . . . . . . . . 2. . . . . . . . . . . . . .d sin
2 2
d sin k
k 1, 50
镍晶体d 2 . 15 10 10
10
2
m
d sin 1 . 65 10
m 10
电子波的波长
h mev
h 2meEk
1 . 67 10
m
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理kh d
d sin kh
1 2 emU
sin
1 2 emU
sin 0 . 777 k 当 k 1 时, arcsin 0
. 777 51 与实验结果相近.
2 G . P . 汤姆孙电子衍射实验 ( 1927年 ) 电子束透过多晶铝箔的衍射D
双缝衍射图
P
K
U
M
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
三
应用举例
1932年德国人鲁斯卡成功研制了电子显微镜 ; 1981 年德国人宾尼希和瑞士人罗雷尔制成了扫瞄隧道显微镜. 例3 试计算温度为 25 C 时慢中子的德布罗意波长. 解 在热平衡状态时, 按照能均分定理慢中子的平 均平动动能可表示为 T 298 K 3 2 平均平动动能 kT 3 . 85 10 eV 2m n 1 . 67 10 27
kg 24
p
2 m n 4 . 54 10
kg m s
1
慢中子的德布罗意波长
h p
0 . 146 nm
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
例4 m = 0.01kg,v = 300 m/s 的子弹 波长 h p h mv 6 . 63 10 34
0 . 01 300
2 . 21 10
34
m
h极小 宏观物体的波长小得实验难以测量 “宏观物体只表现出粒子性” 两把自然尺度: c 和 h c : 相对论 h 0 : 量子物理 ( 0:波动光学
牛顿力学 经典物理 几何光学)
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
四
德布罗意波的统计解释
经典粒子 不被分割的整体,有确定位置和运动 轨道 ;经典的波 某种实际的物理量的空间分布作周 期性的变化,波具有相干叠加性 . 二象性 要求将 波和粒子两种对立的属性统一到同一物体上 . 1926 年玻恩提出 德布罗意波是概率波 .
统计解释:在某处德布罗意波的强度是与粒子在 该处邻近出现的概率成正比的 . 概率概念的哲学意义:在已知给定条件下,不 可能精确地预知结果,只能预言某些可能的结果的 概率 .
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
微观粒子在某些条件 下表现出粒子性,在另 一些条件下表现出波动 性,而两种性质虽寓于 同一客体体中,却不能 同时表现出来。 少女? 老妇? 两种图象不会同时出 现在你的视觉中。
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
一种说法认为粒子是基本的,电子的波动性是大 量电子之间相互作用的结果。为防止电子间发生作用,让电子一个一个地入射, 发现时间足够长后的干涉图样和大量电子同时入射时 完全相同。 这说明,电子的波动性并不是很多电子在空间聚集 在一起时相互作用的结果,而是单个电子就具有波动 性。换言之,干涉是电子“自己和自己”的干涉。 无论是大量电子同时入射,还是电子一个一个地 长时间地入射,都只是让单个电子干涉的效果在底 片上积累并显现出来而已。
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象
性
第十五章 量子物理
一个一个电子依次入射双缝的衍射实验:
7个电子
100个电子
3000
20000
70000
德布罗意波 实物粒子的二象性
15 - 6 德布罗意波
实物粒子的二象性
第十五章 量子物理
底片上出现一个个的点子 电子具有粒子性。随
着电子增多,逐渐形成衍射图样 来源于“一个电子”
所具有的波动性,而不是电子间相互作用的结果。尽管单个电子的去向是概率性的,但其概率在一 定条件下(如双缝),还是有确定的规律的。 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”。
正在阅读:
15-06 德布罗意波 实物粒子的二象性08-18
ISO9000基础部分教材(1)06-07
我国重大工程事故案例1104-30
Java课程设计走迷宫07-24
文化概论讲授纲要05-26
创建社会主义核心价值观示范点申报材料04-25
25部时尚界电影03-22
- 1【高中教育】高考物理一轮复习精选题辑课练38波粒二象性
- 2【高中教育】高考物理一轮复习精选题辑课练38波粒二象性
- 305-1-第1章-波粒二象性-量子力学-大学物理-海南大学
- 4第二章 第三节 康普顿效应及其解释 第四节 光的波粒二象性
- 5【新】高中物理第二章波和粒子2.4实物是粒子还是波课后训练沪科版选修3_5-推荐
- 6高中物理:光电效应与光的波粒二象性单元测试 教科版选修3-5
- 7高考物理二轮复习专题突破练13波粒二象性原子结构和原子核1204162
- 8高中物理 第十七章 波粒二象性章末学案(新人教版)选修3-5
- 9高中物理:光电效应与光的波粒二象性单元测试 教科版选修3-5
- 10高中物理 第十七章 波粒二象性章末学案(新人教版)选修3-5
- 梳理《史记》素材,为作文添彩
- 2012呼和浩特驾照模拟考试B2车型试题
- 关于全面推进施工现场标准化管理实施的通知(红头文件)
- 江西省房屋建筑和市政基础设施工程施工招标文件范本
- 律师与公证制度第2阶段练习题
- 2019-2020年最新人教版PEP初三英语九年级上册精编单元练习unit6训练测试卷内含听力文件及听力原文
- 小升初数学模拟试卷(十四) 北京版 Word版,含答案
- 认识创新思维特点 探讨创新教育方法-精选教育文档
- 00266 自考 社会心理学一(复习题大全)
- 多媒体在语文教学中的运用效果
- 派出所派出所教导员述职报告
- 低压电工作业考试B
- 18秋福建师范大学《管理心理学》在线作业一4
- 中国铝业公司职工违规违纪处分暂行规定
- 13建筑力学复习题(答案)
- 2008年新密市师德征文获奖名单 - 图文
- 保安员培训考试题库(附答案)
- 银川市贺兰一中一模试卷
- 2011—2017年新课标全国卷2文科数学试题分类汇编 - 1.集合
- 湖北省襄阳市第五中学届高三生物五月模拟考试试题一
- 德布罗
- 粒子
- 实物
- 15
- 06
- honeywell-DCS-PKS-TPS 操作员培训
- 2018年班级元旦晚会策划书范文
- 2014九年级英语(全一册)Unit5 Section A Grammar-4c
- 根据基础制定的英语四级复习计划
- 某某县环保铜管及铜制品加工厂项目
- 图书室装备情况统计表
- 人体需要的主要营养物质六类营养物质
- 文档公益海报设计毕业论文
- 2008年6月大学英语四级考试真题
- 5.古诗两首—题西林壁
- 第二节 动物与人类生活的关系
- 中班美术活动:好朋友手拉手
- 小学一年级美术期末考评方案
- 云南师范大学本科毕业论文撰写规范(王赟)
- 概率论与数理统计2.3
- 2013新人教版八年级上册英语单词表全
- 计算机系统结构复习要点1
- 项目办公室安全生产责任制度
- VIP客户信息登记表
- 中考数学竞赛讲座及练习 第14讲 面积问题