首页

2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第4章原子结构和波粒二象性4.5粒子的波动性和量子力学的建立(3)课件

资源预览文档简介为自动调取,内容显示的完整度及准确度或有误差,请您下载后查看完整的文档内容。

1/18

2/18

3/18

4/18

剩余14页未读,查看更多内容需下载

粒子的波动性和量子力学的建立\n德布罗意波波粒二象性1、德布罗意波(物质波)De.Broglie1923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”\n一、德布罗意的物质波德布罗意(duedeBroglie,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.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.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”.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.\n能量为E、动量为p的粒子与频率为v、波长为的波相联系,并遵从以下关系:E=mc2=hv这种和实物粒子相联系的波称为德布罗意波(物质波或概率波),其波长称为德布罗意波长.\n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=300m/s的子弹的德布洛意波长为计算结果表明,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.\n由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=.【例1】试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意波的波长.解:估计一个中学生的质量m≈50kg,百米跑时速度v≈7m/s,则由计算结果看出,宏观物体的物质波波长非常小,所以很难表现出其波动性.\n例题2(1)电子动能Ek=100eV;(2)子弹动量p=6.63×106kg.m.s-1,求德布罗意波长.解(1)因电子动能较小,速度较小,可用非相对论公式求解.=1.23Å(2)子弹:h=6.63×10-34=1.0×10-40m可见,只有微观粒子的波动性较显著;而宏观粒子(如子弹)的波动性根本测不出来.\n一个质量为m的实物粒子以速率v运动时,即具有以能量E和动量P所描述的粒子性,同时也具有以频率n和波长l所描述的波动性.德布罗意关系如速度v=5.0102m/s飞行的子弹,质量为m=10-2Kg,对应的德布罗意波长为:如电子m=9.110-31Kg,速度v=5.0107m/s,对应的德布罗意波长为:太小测不到!X射线波段\n2、戴维逊-革末实验1927年,Davisson和Germer进行了电子衍射实验.(该实验荣获1937年Nobel物理学奖)戴维逊--革末实验电子衍射实验电子束垂直入射到镍单晶的水平面上,在散射方向上探测到一个强度极大.(可用晶体对X射线的衍射方法来分析)\nL.V.德布罗意电子波动性的理论研究1929诺贝尔物理学奖\nC.J.戴维孙通过实验发现晶体对电子的衍射作用1937诺贝尔物理学奖\n\n\n\nX射线经晶体的衍射图电子射线经晶体的衍射图\n类似的实验:1927年,汤姆逊电子衍射实验1960年,C.Jonson的电子双缝干涉实验后来的实验证明原子、分子、中子等微观粒子也具有波动性.德布罗意公式成为揭示微观粒子波-粒二象性的统一性的基本公式,1929年,DeBroglie因发现电子波而荣获Nobel物理学奖.\n电子显微镜\n

版权提示

  • 温馨提示:
  • 1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
  • 2. 本文档由用户上传,版权归属用户,莲山负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
  • 3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
  • 4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服vx:lianshan857处理。客服热线:13123380146(工作日9:00-18:00)

文档下载

所属: 高中 - 物理
发布时间:2022-09-05 09:00:48 页数:18
价格:¥5 大小:773.50 KB
文章作者:186****3079

推荐特供

MORE