实物粒子的波粒二象性-优质课件.ppt

1、氢原子的能级：氢原子的能级：12nEEn20nra n轨道半径是量子化的：轨道半径是量子化的：玻尔理论的一个成功之处玻尔理论的一个成功之处 能量是量子化的：能量是量子化的：玻尔理论的又一个成功之处玻尔理论的又一个成功之处 玻尔的氢原子理论成功的给出了里德伯常数的表达式和数值玻尔的氢原子理论成功的给出了里德伯常数的表达式和数值玻尔理论的第三个成功之处玻尔理论的第三个成功之处 年年J.Franck G.Hertz用电子轰击原子的实验，证明了用电子轰击原子的实验，证明了原子内部能量是量子化的。原子内部能量是量子化的。光光(波波)具有粒子性，那么实物粒子具有具有粒子性，那么实物粒子具有一一.德布罗意假

2、设德布罗意假设波动性吗波动性吗?L.V.de Broglie（法国人，法国人，1892 1986）从自然界的对称性出发，从自然界的对称性出发，具有粒子性，具有粒子性，那么实物粒子也应具有波动性。那么实物粒子也应具有波动性。1924.11.29德布罗意德布罗意把把题为题为“量子理论的研究量子理论的研究”的博士论文提交给了巴黎大学。的博士论文提交给了巴黎大学。26-5 实物粒子的波动性实物粒子的波动性认为认为既然光既然光(波波)与粒子相联系的波称为与粒子相联系的波称为物质波物质波或或德布罗意波，德布罗意波，一个能量为一个能量为E、动量为、动量为 p 的的实物实物粒子，粒子，同时同时ph hE hp

3、 hE 他在论文中指出：他在论文中指出：关系与光子一样关系与光子一样：它的波长它的波长、频率频率 和和 E、p的的 爱因斯坦爱因斯坦 德布罗意关系式德布罗意关系式 德布罗意波长德布罗意波长（de Broglie wavelength）也具有也具有波动波动性，性，物质波的概念可以成功地解释原子中令人困物质波的概念可以成功地解释原子中令人困惑的轨道量子化条件。惑的轨道量子化条件。nhrm v 2（轨道角动量（轨道角动量 量子化条件）量子化条件）德布罗意的导师德布罗意的导师朗之万朗之万把德布罗意的论文寄给把德布罗意的论文寄给“揭开了自然界巨大帷幕的一角揭开了自然界巨大帷幕的一角”“看来疯狂，可真是站

4、得住脚呢看来疯狂，可真是站得住脚呢”nr 2ph 稳定轨道稳定轨道 要满足驻波条件要满足驻波条件波长波长论文获得了评委会的高度评价。论文获得了评委会的高度评价。了爱因斯坦，了爱因斯坦，爱因斯坦称赞德布罗意的论文爱因斯坦称赞德布罗意的论文 rEmhph02 eUmhph02 U=100V 时，时，=1.225经爱因斯坦的推荐，物质波理论受到了关注。经爱因斯坦的推荐，物质波理论受到了关注。在论文答辩会上，佩林问：在论文答辩会上，佩林问：“这种波怎样用实验耒证实呢？这种波怎样用实验耒证实呢？”德布罗意答道：德布罗意答道：“用电子在晶体上的衍射实验可以做到。用电子在晶体上的衍射实验可以做到。”算算电子

5、的波长：算算电子的波长：设加速电压为设加速电压为U（单位为伏特）（单位为伏特）X射线波段射线波段（电子电子v px，此情形下，坐标和动量基本此情形下，坐标和动量基本隔壁车库内的汽车突然闯入了客厅隔壁车库内的汽车突然闯入了客厅 这在微观世界里是可能这在微观世界里是可能发生的图象。该图包含着发生的图象。该图包含着两个物理内容：两个物理内容：1.由不确定关系，汽车在由不确定关系，汽车在车库中永远不会静止。车库中永远不会静止。2.物体在有限势阱内（车物体在有限势阱内（车库的壁）有一定透出的概库的壁）有一定透出的概率（见下一章）。率（见下一章）。该图出自伽莫夫的该图出自伽莫夫的物理世界奇遇记物理世界奇遇记 德国人德国人 Werner Karl Heisenberg 1901-1976 量子力学的创立量子力学的创立1932年诺贝尔物年诺贝尔物理学奖获得者理学奖获得者 海森伯海森伯设计制作设计制作 干耀国干耀国