粒子的波动性ppt课件
2、德布罗意波是一种概率波,粒子在空间各 处出现的概率受波动规律支配,不要以宏观观 念中的波来理解德布罗意波.
3、所有的物质粒子,即光子与实物粒子都具 有粒子性,又都具有波动性,与光子对应的波 是电磁波,与实物粒子对应的波是物质波.
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光的 光的本性
h
波粒பைடு நூலகம்
二象 性
光子的动量和能量
p h
德布罗意波(物质波)
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一、德布罗意的物质波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
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。
法国物理学家,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。
1923年,德布罗意试图把粒子性和 波动性统一起来。1924年,在博士论文 《关于量子理论的研究》中提出德布罗 意波,同时提出用电子在晶体上作衍射实 验的想法。
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(3)说明 ①人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的 波动性 ,对于这些粒子,德布罗意给出的 v= 和λ= 关系同样正确.
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一切实物粒子都有波动性
后来,大量实验都证实了:质子、中子和原子、分 子等实物微观粒子都具有波动性,并都满足德布洛意关 系。
一颗子弹、一个足球有没有波动性呢? 质量 m = 0.01kg,速度 v = 300 m/s 的子弹的德布洛意 波长为
(2)个别光子产生的效果往往显示出 粒子性 , 比如 光电效应 、 康普顿效应 等光子与电子的 作用是一份一份进行的,这些都体现了光的粒子 性.
(3)光既具有 波动性 又具有 粒子性 ,光具有 波 粒二象性 .
3
2、光子的能量和动量
(1)能量:ε= hv
(2)动量:p=
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3、意义
能量ε和动量p是描述物质的 粒子性的重要 物理量
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6.关于物质波,以下说法中正确的是 ( AD ).
A.任何一个物体都有一种波与之对应 B.抖动细绳一端,绳上的波就是物质波 C.动能相等的质子和电子相比,质子的物质波 波长短 D.宏观物体不会发生明显的衍射或干涉现象, 所以没有物质波
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7.下列说法中正确的是 ( ). A.质量大的物体,其德布罗意波长短 B.速度大的物体,其德布罗意波长短 C.动量大的物体,其德布罗意波长短 D.动能大的物体,其德布罗意波长短
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学说
波粒二
微粒说 波动说 电磁说 光子说
名称
象性
代表 牛顿 惠更斯 麦克斯韦 爱因斯坦 公认
人物
能在真空
光的直 光的干 中传播, 光电效
实验 线传播 涉、衍 是横波, 应、康
依据 、 光
光速等于 普顿效
射 的反射
电磁波速 应
度
光既有 波动现 象,又 有粒子 特征
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1、光的本性 (1)大量光子产生的效果显示出 波动性 , 比如 干涉 、 衍射 、 偏振 现象表明光在传 播过程中具有波动性.
程.下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历
史事实B的C是D(
).
A.牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”
本质上是一样的
B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
C.麦克斯韦预言了光是一种电磁波
D.光具有波粒二象性
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5.关于物质波,以下说法正确的是 ( AD ).
A.任何运动物体都具有波动性 B.湖面上形成的水波就是物质波 C.通常情况下,质子比电子的波长长 D.核外电子绕核运动时,并没有确定的轨道
波长λ和频率v是描述物质的 波动 性的典型 物理量
因此ε= hv 和p=
揭示了光的粒子性
和波动性之间的密切关系.
h架起了粒子性与波动性的桥梁
5
德布罗意波 波粒二象性
1、德布罗意波(物质波)
De . Broglie 1923年发表了题为“波和粒子”的 论文,提出了物质波的概念。
他认为,“整个世纪以来(指19世纪)在光学中比 起波动的研究方法来,如果说是过于忽视了粒子的研究 方法的话,那末在实物的理论中,是否发生了相反的错 误呢?是不是我们把粒子的图象想得太多,而过分忽略 了波的图象呢”
爱因斯坦觉察到德布罗意物质波思 想的重大意义,誉之为“揭开一幅大幕 的一角”。
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2、物质波的实验验证 (1)实验探究思路 干涉 、衍射是波特有的现象,如果实物粒子具有 波动性,则在一定条件下,也应该发生干涉或衍 射现象. (2)实验验证 1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了 电子束 衍射实验,得到了 电子 的衍射图样,证实了 电子 的波动性.
计算结果表明,子弹的波长小到实验难以测量的程度。 所以,宏观物体只表现出粒子性。
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(3)说明 ②宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多,运 动时的 动量 很大,对应的德布罗意波的波长 很小 ,根本无法观察到它的波动性.
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三、对物质波的理解 1、一切运动着的物体都具有波动性,宏观物体 观察不到其波动性并不否定其波动性.
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3.下列关于光的波粒二象性的理解,正确的是
( D ).
A.大量的光子中有些光子表现出波动性,有些光 子表现出粒子性 B.光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变 成粒子 C.高频光是粒子,低频光是波 D.波粒二象性是光的属性,有时它的波动性显著, 有时它的粒子性显著
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4.人类对光的本性的认识经历了曲折的过
粒子
h
的波
p
动性
物质波的波 长和频率
h
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1.下列实验中,能证实光具有粒子性的是
( A ).
A.光电效应实验
B.光的双缝干涉实验
C.光的圆孔衍射实验 D.泊松亮斑实验
2.下列现象能说明光具有波粒二象性的是( D ).
A.光的色散和光的干涉 B.光的干涉和光的衍射 C.光的反射和光电效应 D.泊松亮斑和光电效应