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课件网) 第四章 原子结构和波粒二象性 第 5节 粒子的波动性 学习目标 1. 知道一切实物粒子和光子一样都具有波粒二象性。 2. 知道德布罗意关系，会计算德布罗意波的波长 3.光的波动性是光子的固有属性 4.光波是一种概率波，德布罗意波也是概率波。 5. 了解不确定关系的概念。 6. 了解物理模型与物理现象。 光学发展史 T /年 波动性 粒子性 1690 惠更斯波动说 1672 牛顿微粒说 1905 爱因斯坦光子说 1864 麦克斯韦电磁说 结论：光既具有粒子性，又具有波动性！ 光的性质 实验事实 描述的物理量 波动性 粒子性 光的干涉 光的衍射 光电效应 康普顿效应 ν、λ 光子的能量 光子的动量 h 架起了粒子性与波动性之间的桥梁 ε p 学习提纲 1.1924年，法国物理学家德布罗意受到( )和( )理论的启发，大胆把光的波粒二象性推到实物粒子。 2.德布罗意类比的方法是： 3.德布罗意根据类比的方法提出假设( ) 4德布罗意波长公式 5.德布罗意波的概念 普朗克能量子 爱因斯坦光子 在光学上与波动方面的研究相比，忽视了粒子方面研究，而在实物粒子的研究上，是否发生了相反的错误呢？我们是不是把粒子方面的图象想得太多而忽视了波的现象？” 实物粒子也具有波动性 这种和实物粒子相联系的波称为德布罗意波 ( 物质波)，其波长 称为德布罗意波长。 电子动能 Ek = 100 eV.子弹动量 p = 6.63×106kg·m·s-1, 求德布罗意波长。h=6.63×10-34J.S 解： 如果你是德布罗意，将如何验证自己的观点 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。 屏 P 多晶薄膜 高压 栅极 阴极 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。 此后，人们相继证实了原子、分子、中子等都具有波动性。 电子衍射图样 二、物质波的实验验证 电子双缝干涉实验 1961年琼森（Claus J nsson）将一束电子加速到 50 Kev，让其通过一缝宽为 a = 0.5 10-6 m，间隔为 d = 2.0 10-6 m 的双缝，当电子撞击荧光屏时，发现了类似于双缝干涉实验结果。 大量电子一次性的行为 把光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物质波（德布罗意波）的概念：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应，该波的波长 λ = h/p 结论： 练习巩固 1.如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的（ ）也相等。 Ａ。速度 Ｂ。动能 Ｃ。动量 Ｄ。总能量 2.电子束经实验得出了其衍射图样，从而证实了电子具有（ ） C 波动性 第 4 节：概 率 波 第十七章：波粒二象性 经典的粒子经典的波（经典物理学关于粒子和波的概念） 经典的粒子： 具有空间大小、质量、电量等，遵从牛顿第二定律，任意 时刻有确定的位置和速度，以及确定的运动轨迹。 经典的波： 某种物理量呈时空周期性的分布 ( 确定的点处具有时间周期性，确定的方向上具有空间周期性)，特征是具有频率和波长。 在经典物理学中，物质要么具有粒子性，要么具有波动性 .为什么微观粒子能够具这两种属性于一身呢 一、概率波 按照波动理论明纹处的光的强度大。按照光子理论明纹处到达的光子数多. 这是否可以认为，是光子之间的相互作用使它表现出了波动性，而不是光子本身就具有的属性呢？ 光的双缝干涉实验 用非常弱的光子束进行双缝干涉 调弱光源的强度，让前一个光子到达屏幕后才发射第二个光子。开始光子打在屏幕上的位置是任意的，不可预知的。 随着时间推移，光子数目的增多光子出现稳定的分布 出现清晰干涉条纹和强光子束在短时间形成的一样 实验结论 光的波动性不是光子之间的相互作用引起的，而是光子自身固有的性质。 学习提纲 1.能不能准确 ... ...
