德布罗意和物质波理论ppt

理论的提出
1924年，德布罗意将这三篇文章合在一起 成为他的博士论文．在这篇文章中还得到 了以后以他的名字命名的波长与动量的关 系式：
启示
回顾德布罗意提出物质波假设的过程，值得 我们深思的是德布罗意从几何光学和经典力学 的类比，又从爱因斯坦光的彼粒二象性得到启 示，提出了一个如此大胆的假设．这说明利用 类比的方法，了解事物的历史发展过程，对于 物理学研究的重要性．德布罗意早年对历史研 究的兴趣也许还有某种潜移默化的影响，促进 了德布罗意物质波假设的提出．德布罗意因提 出了物质波理论荣获1929年度诺贝尔物理奖， 成为第一个以学位论文获得诺贝尔奖的人．
（三）
从1922年底到1923年夏，德布罗意一直在深思这 个问题：到底可否将他的光量子所暗示的波粒二象 性推广到一般物质，特别是电子之上？这是一个重 大而独创的问题，也是一个从来未被任何实验揭示 的问题，它将关系到～般物质是否都具有波粒二象 性这一史无前例的答案．1923年夏末，德布罗意终 于跨越了革命性的一步．用他自己的话讲：“我不 能记起它产生的确切日期，但它的确是产生于1923 的夏天—那时，我突然有一个想法，即把波粒二象 性扩展到物质粒子，特别是电子上去．”
《 辐射—波与量子》
第一篇的题目是《辐射—波与量子》，提出了 实物粒子也有波粒二象性，认为与运动粒子相 应的还有—正弦波，两者总是保持相同的位 相．后来他把这种假想的非物质波称为相 波．他考虑一个静质量为 的运动粒子的相对 论效应，把相应的内在能量 视为一种频率为 简单周期性现象．他把相波概念应用到以闭合 轨道绕核运动的电子，推 出玻尔量子化条 件．
和经典力学中莫培丢（Mauoertuis，1698－1759）
变分原理类似：
（二）
他大胆设想，不仅光有粒子和波动两种性 质，而且“一般的”物质也具有这两种性 质．德布罗意认为：既然粒子概念在波的 领域里成功地解释了令人困惑的康普顿效 应．那么，波动概念也能解释粒子领域令 人困惑的定态．
三篇有关波和量子的论文
通过类比建立理论
（一） 物理学界前辈们的辛勤劳动，为后继者的探索扫清了道
路．爱因斯坦的光量子理论通过密立根、康普顿等研究 得到证实，德布罗意对此发生了很大兴趣．他认为在研 究光的理论中，必须“同时引进粒子概念和周期性概 念．”光本身必须同时考虑粒子性和波动性．他进一步 研究了几何光学和经典力学的对应性，几何光学中费马 （P．de Fermat 1601－1665）原理：
《光学—光量子、衍射和干涉》
在第二篇题为《光学—光量子、衍射和干 涉》的论文中，德布罗意提出了如下设想： “在一定情形中，任一运动质点能够被衍 射．穿过一个相当小的开孔的电子群会表 现出衍射现象．正是在这一方面，有可能 寻得我们观点的实验验证．”
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《量子、气体分子运动论和费马原理》
在第三篇题为《量子、气体分子运动论和费马 原理》的论文中，他进一步提出，“只有满足 相波谐振，才是稳定的轨道．”在第二年的博 士论文中，他更明确地写下了：“谐振条件 是 ，即电子轨道的周长是位相波波长的整倍 数．”他再次详细地给出了有关几何光学和经 典力学的类比，在给出费马原理和莫培丢变分 原理一致性后，德布罗意说：“几何光学和动 力学的两条伟大原理之间的基本联系由此而得 以明朗化．”
重要的第一步
（一） 曾在第一次世界大战期间，德布罗意就同哥哥莫里斯一
道参与了军用无线电的技术研究工作，掌握了较强的物 理实验技能也是在这一时期，莫里斯受W·H·布拉格 （W．H．Bragg，1862～1942）的影响，把其私人实 验室的主攻方向定在X射线的实验研究上．在战争末期， 莫里斯因关于X射线的卓越实验研究业绩而蜚声物理学 界．大战结束后，德布罗意经常抽出部分时间到哥哥的 实验室从事X射线的研究．在X射线的实验方面德布罗 意发表了一系列研究报告，为他在法国物理界赢得了一 点名声．但更有意义的东西却在于，他和哥哥通过实验 得出的不可避免的结论：X射线既是波又是粒子，即X 射线具有波粒双重本质．
德布罗意与物质波理论 作者：黄艺荣
德布罗意 （Louis-vector de Brogile）
大雾笼罩的物理世界，迷雾重重．道 道难题，对勇敢的年轻人是多大的诱 惑！
德布罗意自度“有纯理论家的气质， 而不是实验工作者和工程师的材 料……”，他有志于探索物理学的纯概 念王国
德布罗意是波动力学的伟大先驱之一 ,1929年， 他因为发现电子的波动性而获得了诺贝尔物理 学奖。他的成长历程充满了传奇：从文才到战 士，从历史系的文科生到波动力学之巨擎，其 人其事令人称奇。在20年代初，他在当时上无 实验支持的情况下，大胆的断言所有物质皆具 有波粒二相性，并创立了物质波理论，完成了 波和粒子观念的伟大综合 。为波动学的建立奠 定了基础。L.德布罗意还在量子力学、相对论、 非线性理论以及他的治学方法都给我们留下了 丰富的科学遗产。
（二） 为寻找一个综合波粒两方面的“辐射的综合理论”，
德布罗意仔细研究了爱因斯坦的有关经典论文，并 于1922年11月发表了一篇题为《黑体辐射与光量子》 的论文，这是波相理论诞生的先声．这标志着德布 罗意向前迈出重要的一步．值得庆幸的是，对量子 论的兴趣引导他朝着将物质波动方向和粒子方向统 一起来的正确方向继续前进．41年后的1963年，功 成名就的德布罗意回忆往事，曾向科学史家T·S·库 恩（T．S．Kuhn）披露说：“（那时候）我开始 有了那种想法—不过它尚未诞生，我可能不敢讲出 来—但我心中已开始孕育它．”