第6节德布罗意波
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电子束透过多晶铝箔的衍射
D
K
双缝衍射图
P
M
U
C60 原子的波动性.
富勒烯 C 60 结构图
87Rb原子的连续输出：原子激光（物质波） Rb原子的连续输出 原子激光（物质波） 原子的连续输出：
实验结果： 实验结果： 热原子云
原子激光： ；14；19；
利用德布罗意物质波公式 布拉格公式推导出： 利用德布罗意物质波公式+布拉格公式推导出： 德布罗意物质波公式 布拉格公式推导出
o θ = 51 的方向，与实验符合很好。证明 的方向，与实验符合很好。 极大值出现在 了德布罗意波长公式的正确性。 了德布罗意波长公式的正确性。
2. 汤姆孙电子衍射实验 ( 1927年 ) 汤姆孙电子衍射实验 年
“整个世纪以来，在光学上，比起波动的 整个世纪以来，在光学上， 研究方面来，是过于忽略了粒子的研究方面； 研究方面来，是过于忽略了粒子的研究方面； 而在物质粒子理论上， 而在物质粒子理论上，是否发生了相反 的错误呢 ？ 是不是我们把关于‘粒子’ 是不是我们把关于‘粒子’的图象想得 太多，而过分地忽略了波的图象呢？ 太多，而过分地忽略了波的图象呢？”
显然上述两种情况波动性可忽略. 显然上述两种情况波动性可忽略
练习：如果两个不同质量的粒子 其德布罗意波长相同 其德布罗意波长相同,则 练习：如果两个不同质量的粒子,其德布罗意波长相同 则 这两种粒子的 (A)动量相同 动量相同 (B)能量相同 能量相同 (C)速度相同 速度相同 (D)动能相同 动能相同
一、德布罗意物质波假设
德布罗意假设： 德布罗意假设：实物粒子具有波粒二象性 。 动量
p=
h
λ
h h 德布罗意公式 λ = = p mv 1）若 v << c 则 m = m0 ） 注意
若
v→c
则
m = γm 0
2）宏观物体的德布罗意波长小到实验难以测 ） 量的程度， 量的程度，因此宏观物体仅表现出粒子性 。
[A]
p=
h
λ
二、德布罗意波的 二、德布罗意波的实验证明 德布罗意波的实验证明
1 戴维孙 — 革末电子衍射实验（1927年） 革末电子衍射实验 电子衍射实验（ 年
U
K 电子束
M
电子枪 检测器
I
θ = 50o
θ
散 射 线
G
35 54 75
U/V
当散射角 θ = 50o 时 电流与加速电压曲线
电子被镍晶体衍射实验
石块
m = 100 g , v = 10m / s
h h λ= = = 6.63 × 10 −34 m mv 1
地球
m = 5.98 ×10 24 kg , v = 29.8km / s
h 6.63 ×10 −34 − 63 λ= = = 3.72 × 10 m 24 3 mv 5.98 ×10 × 29.8 × 10
第六节
德布罗意波 实物粒子的 波粒二象性
光的干涉现象 光的衍射现象 光的偏振现象 光具有波动性
光电效应 康普顿效应 （1923-1924) 1923-
光具有粒子性
光具有波粒二象性
光的波动性与粒子性是同一物质在运动中的两种表现， 光的波动性与粒子性是同一物质在运动中的两种表现， 是对立的统一，它们之间存在着联系。 是对立的统一，它们之间存在着联系。
法国物理学家德布罗意（ 法国物理学家德布罗意（Louis Victor de Broglie 1892 – 1987 ) 思想方法： 思想方法： 自然界在许多方面都是明显地对称的。 自然界在许多方面都是明显地对称的。
1924年,他在博士论文中采用类比的方法 年 在博士论文中采用类比的方法 采用 提出实物粒子（如电子、质子等） 提出实物粒子（如电子、质子等）也具有 实物粒子 波粒二象性的假设 假设。 波粒二象性的假设。
D
K
双缝衍射图
P
M
U
C60 原子的波动性.
富勒烯 C 60 结构图
87Rb原子的连续输出：原子激光（物质波） Rb原子的连续输出 原子激光（物质波） 原子的连续输出：
实验结果： 实验结果： 热原子云
原子激光： ；14；19；
利用德布罗意物质波公式 布拉格公式推导出： 利用德布罗意物质波公式+布拉格公式推导出： 德布罗意物质波公式 布拉格公式推导出
o θ = 51 的方向，与实验符合很好。证明 的方向，与实验符合很好。 极大值出现在 了德布罗意波长公式的正确性。 了德布罗意波长公式的正确性。
2. 汤姆孙电子衍射实验 ( 1927年 ) 汤姆孙电子衍射实验 年
“整个世纪以来，在光学上，比起波动的 整个世纪以来，在光学上， 研究方面来，是过于忽略了粒子的研究方面； 研究方面来，是过于忽略了粒子的研究方面； 而在物质粒子理论上， 而在物质粒子理论上，是否发生了相反 的错误呢 ？ 是不是我们把关于‘粒子’ 是不是我们把关于‘粒子’的图象想得 太多，而过分地忽略了波的图象呢？ 太多，而过分地忽略了波的图象呢？”
显然上述两种情况波动性可忽略. 显然上述两种情况波动性可忽略
练习：如果两个不同质量的粒子 其德布罗意波长相同 其德布罗意波长相同,则 练习：如果两个不同质量的粒子,其德布罗意波长相同 则 这两种粒子的 (A)动量相同 动量相同 (B)能量相同 能量相同 (C)速度相同 速度相同 (D)动能相同 动能相同
一、德布罗意物质波假设
德布罗意假设： 德布罗意假设：实物粒子具有波粒二象性 。 动量
p=
h
λ
h h 德布罗意公式 λ = = p mv 1）若 v << c 则 m = m0 ） 注意
若
v→c
则
m = γm 0
2）宏观物体的德布罗意波长小到实验难以测 ） 量的程度， 量的程度，因此宏观物体仅表现出粒子性 。
[A]
p=
h
λ
二、德布罗意波的 二、德布罗意波的实验证明 德布罗意波的实验证明
1 戴维孙 — 革末电子衍射实验（1927年） 革末电子衍射实验 电子衍射实验（ 年
U
K 电子束
M
电子枪 检测器
I
θ = 50o
θ
散 射 线
G
35 54 75
U/V
当散射角 θ = 50o 时 电流与加速电压曲线
电子被镍晶体衍射实验
石块
m = 100 g , v = 10m / s
h h λ= = = 6.63 × 10 −34 m mv 1
地球
m = 5.98 ×10 24 kg , v = 29.8km / s
h 6.63 ×10 −34 − 63 λ= = = 3.72 × 10 m 24 3 mv 5.98 ×10 × 29.8 × 10
第六节
德布罗意波 实物粒子的 波粒二象性
光的干涉现象 光的衍射现象 光的偏振现象 光具有波动性
光电效应 康普顿效应 （1923-1924) 1923-
光具有粒子性
光具有波粒二象性
光的波动性与粒子性是同一物质在运动中的两种表现， 光的波动性与粒子性是同一物质在运动中的两种表现， 是对立的统一，它们之间存在着联系。 是对立的统一，它们之间存在着联系。
法国物理学家德布罗意（ 法国物理学家德布罗意（Louis Victor de Broglie 1892 – 1987 ) 思想方法： 思想方法： 自然界在许多方面都是明显地对称的。 自然界在许多方面都是明显地对称的。
1924年,他在博士论文中采用类比的方法 年 在博士论文中采用类比的方法 采用 提出实物粒子（如电子、质子等） 提出实物粒子（如电子、质子等）也具有 实物粒子 波粒二象性的假设 假设。 波粒二象性的假设。