粒子的波动性 课件

粒子动量。
三、物质波的实验验证
宏观物体的波长比微观粒子的波长小得 多，这在生活中很难找到能发生衍射的障 碍物，所以我们并不认为它有波动性．作 为微观粒子的电子，其德布罗意波波长为 10－10m数量级，找与之相匹配的障碍物也 非易事．
1、电子衍射实验
电子束在穿过细晶体粉末或薄金属片 后，也象X射线一样产生衍射现象。
1、粒子波动性的假设 1923年，德布罗意最早想到了这个问题，并
且大胆地设想，对于光子的波粒二象性会不会 也适用于实物粒子。
实物粒子也具有波动性
实物粒子：静止质量不为零的那些微观粒子。
2、德布罗意关系式：
一个能量为E、动量为 p 的实物粒
子同时具有波动性，动量为 P 的粒子
波长：
h
P
h
这种与实物粒子相联系的波后来称 为徳布罗意波，也叫物质波。
镜、管镜和目镜组成。标本经物镜和管镜放 大后，形成放大倒立的实象；实象经目镜再 次放大后，形成放大的虚象。
2、电子显微镜的原理 电子显微镜是根据电子光学原理，用电子
束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质 的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪 器。
例题
如速度v=5.0102m/s飞行的子弹，质 量为m=10-2Kg，对应的德布罗意波长为：
h 1.3 1025 nm
mv
电子m=9.110-31Kg，速度 v=5.0107m/s, 对应的德布罗意波长为：
h 1.4 102 nm
mv
3、物质波波长h h 来自 p mv p为德布罗意波长，h为普朗克常量，p为
二、粒子的波动性
法国物理学家， 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。
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。
普朗克
德布罗意写道：“整个19世纪以来 在光学上，与波动方面的研究相比， 忽视了粒子方面的研究；而在实物粒 子的研究上，是否发生了相反的错误 呢？是不是我们吧粒子方面的图像想 的太多，而忽视了波的现象？”
阴极 栅极
多晶 薄膜
K
G
Cs
U
高压
屏P
1927年 G.P.汤姆逊（J.J.汤姆逊之子） 也独立完成了电子衍射实验。与 C.J.戴维森 共获 1937 年诺贝尔物理学奖。
除了电子以外， 后来还陆续证实 了质子，中子， 以及原子的波动 性。
电子束穿过铝箔后的衍射图像
1、光学显微镜的原理 使用无限远光学系统的显微镜主要由物
粒子的波动性
一.光的波粒二象性 二.粒子的波动性 三.物质波的实验验证
一、光的波粒二象性
1、光的特性： 大量事实说明：光是一种波，同时也是一
种粒子，光具有波粒二象性。 光的分立性和连续性是相对的，是不同条
件下的表现，光子的行为服从统计规律。 2、光子的能量与动量之间的关系：
ε=hγ
P=h/ λ 两式的物理量ε和p描述光的粒子性，γ和λ描 述光的波动性。