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文檔簡介

1、粒子的波動性,德布羅意波 波粒二象性,一、德布羅意的物質(zhì)波,德布羅意 (due de Broglie, 1892-1960),德布羅意原來學(xué)習(xí)歷史，后來改學(xué)理論物理學(xué)。他善于用歷史的觀點，用對比的方法分析問題。 1923年，德布羅意試圖把粒子性和波動性統(tǒng)一起來。1924年，在博士論文關(guān)于量子理論的研究中提出德布羅意波,同時提出用電子在晶體上作衍射實驗的想法。 愛因斯坦覺察到德布羅意物質(zhì)波思想的重大意義，譽之為“揭開一幅大幕的一角”。,法國物理學(xué)家，1929年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，波動力學(xué)的創(chuàng)始人，量子力學(xué)的奠基人之一。,能量為E、動量為p的粒子與頻率為v、波長為的波相聯(lián)系，并遵從以下關(guān)系：,這

2、種和實物粒子相聯(lián)系的波稱為德布羅意波(物質(zhì)波或概率波),其波長稱為德布羅意波長。,一切實物粒子都有波動性 后來，大量實驗都證實了：質(zhì)子、中子和原子、分子等實物微觀粒子都具有波動性，并都滿足德布洛意關(guān)系。 一顆子彈、一個足球有沒有波動性呢？ 質(zhì)量 m = 0.01kg，速度 v = 300 m/s 的子彈的德布洛意波長為 計算結(jié)果表明，子彈的波長小到實驗難以測量的程度。所以，宏觀物體只表現(xiàn)出粒子性。,由光的波粒二象性的思想推廣到微觀粒子和任何運動著的物體上去，得出物質(zhì)波（德布羅意波）的概念：任何一個運動著的物體都有一種波與它對應(yīng)，該波的波長= 。,【例1】試估算一個中學(xué)生在跑百米時的德布羅意波的

3、波長。,解：估計一個中學(xué)生的質(zhì)量m50kg ，百米跑時速度v7m/s ，則,由計算結(jié)果看出，宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，所以很難表現(xiàn)出其波動性。,【例2】(1)電子動能Ek=100 eV；(2)子彈動量p=6.63106 kg.m.s-1, 求德布羅意波長。,解 (1)因電子動能較小，速度較小，可用非相對論公式求解。,=1.23,(2)子彈:,h= 6.6310-34,= 1.010-40m,可見，只有微觀粒子的波動性較顯著；而宏觀粒子(如子彈)的波動性根本測不出來。,一個質(zhì)量為m的實物粒子以速率v 運動時，即具有以能量E和動量P所描述的粒子性，同時也具有以頻率n和波長l所描述的波動性。,德布羅意關(guān)系,L.V.德布羅意 電子波動性的理論研究,1

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