粒子波概率波第1頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四光的波粒二象性光具有波動性，又有粒子性，即波粒二象性。

光在傳播過程中表現(xiàn)出波動性，如干涉、衍射、偏振現(xiàn)象。

光在與物質(zhì)發(fā)生作用時表現(xiàn)出粒子性，如光電效應(yīng)，康普頓效應(yīng)。光子能量和動量為第2頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四光(波)具有粒子性一.德布羅意假設(shè)?那么實物粒子也應(yīng)具有波動性。實物粒子具有波動性嗎?L.V.deBroglie（法，18921986）從自然界的對稱性出發(fā)，認(rèn)為：既然光(波)具有粒子性1924.11.29德布洛意把題為“量子理論的研究”的博士論文提交巴黎大學(xué)。實物粒子的波動性第3頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四與粒子相聯(lián)系的波稱為物質(zhì)波或德布羅意波，

一個能量為E、動量為p的實物粒子同時具有波動性，他在論文中指出：關(guān)系與光子一樣：它的波長、頻率和E、p的

愛因斯坦─德布羅意關(guān)系式

─德布羅意波長（deBrogliewavelength）第4頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四

朗之萬把德布洛意的文章寄給愛因斯坦，

愛因斯坦稱贊說：“揭開了自然界巨大帷幕的一角”“瞧瞧吧，看來瘋狂，可真是站得住腳呢”論文獲得了評委會的高度評價。第5頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四1927年G.P.湯姆遜（J.J.湯姆遜之子）也獨立完成了電子衍射實驗。與C.J.戴維森共獲1937年諾貝爾物理學(xué)獎。屏P多晶薄膜高壓柵極陰極1.電子衍射實驗電子束在穿過細晶體粉末或薄金屬片后，也象X射線一樣產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。此后，人們相繼證實了原子、分子、中子等都具有波動性。13粒子波動性的驗證第6頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四第四節(jié)、概率波第7頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四波的分類按本質(zhì)分：1、機械波-----質(zhì)點的振動引起2、電磁波-----電場、磁場的振動引起3、物質(zhì)波------粒子本身的波動第8頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四經(jīng)典粒子和經(jīng)典的波一、經(jīng)典粒子:模型：質(zhì)點描述的物理量：速度、加速度、位移等例：x=v0t+1/2at2遵守牛頓運動學(xué)規(guī)律，具有確定的軌跡和位置二、經(jīng)典的波：例：機械波，電磁波中的無線電波等描述的物理量：頻率、周期、波長。第9頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四

在經(jīng)典物理觀念中，物質(zhì)要么具有粒子性，要么具有波動性，粒子性和波動性是矛盾的但為何光和電子、質(zhì)子等微觀的粒子能集波動和粒子性于一身呢？第10頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四按照光子的模型：1每個相同頻率的光子都帶有相同的一份能量2、光的強弱對應(yīng)于光子的數(shù)目3、明紋處光子數(shù)多，暗紋處光子的數(shù)目少第11頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四是不是光子(電子等)之間的相互作用使它表現(xiàn)為波動性呢？還是本身就具有的呢？第12頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四2.一個一個電子依次入射雙縫的干涉實驗：7個電子100個電子30002000070000第13頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四試驗結(jié)果表明：單個光子(電子)的落點不可預(yù)知，但是長時間曝光仍能得到干涉圖樣，可見光的波動不是光子(電子)之間的相互作用引起的，而是光子本身的固有性質(zhì)1926德國物理學(xué)家玻恩指出：雖然不能肯定某個光子落在哪一點，但光子落在各點的概率是不一樣的。光子落在明條紋的概率大，落到暗條紋的概率小。概率波第14頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四

可見光波和電子的德布羅意波都是概率波。1、單個粒子(光子）不一定沿直線“運動”，說明粒子具有波動性。２．所以光的直線傳播只是宏觀上近似規(guī)律．