内容正文:
2020高中物理竞赛
普通物理学C
(2020新修版)
2. 对物质波的描述
1) 与光子比较
德布罗意公式
简洁地把对粒子描述手段
和对波的描述手段
联系到一起
光子:
物质微粒的能量是指其总能量,而不是粒子的动能
只有粒子低速运动情况下,可以用粒子动能近似代替粒子总能量
*
设光子与电子的德布罗意波长均为,试比较其动量和能量大小是否相同。
练习
又
*
注意:电子物质波波速 u 电子运动速率v
思考:
与 c 是自然界的极限速率不矛盾
?
是否与 c 是自然界的极限速率矛盾
运动状态传播的速度——相速度
*
2) 物质波数量级概念
地球:
由量子条件
量子体系与经典体系的界限 :
作用量:称与mrv有相同量纲的物理量为系统作用量
当微观粒子的作用量与 可相比拟时,微观粒子有明显的波动现象。该系统称为量子系统;反之,称为经典系统。
*
宏观物质均太小,难以觉察其波动特性。
电子:
子弹:
*
(2)
例:
可以用晶体对电子的衍射来显示其波动性
检验德布罗意公式的正确性
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二.实验验证
1.戴维孙 —— 革末实验
1923年 用电子散射实验研究镍原子结构
1925年 偶然事件后实验曲线反常出现若干峰值,当时未和衍射联系起来。
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1927年 有意识寻求电子波实验依据,
2~3个月出成果
1926年 了解德布罗意物质波假设
用德布罗意理论
5
10
20
15
25
0
I
*
与德布罗意物质波假设相符
用x光衍射理论 (P.118 布喇格公式)
*
谢谢观看!
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