4.4 德布罗意波 课件 -2021-2022学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

高二—粤教版—物理—选择性必修三第四单元 德布罗意波 1.与物质发生作用时,更多的表现出粒子性; 传播时,更多的表现出波动性 2.少量或个别光子容易显示出粒子性; 大量光子容易显示出波动性 3.频率较大时,易显示粒子性; 频率较小时,易显示波动性 光的波粒二象性 光的波粒二象性具体表现在： 进一步猜想： 既然光具有波粒二象性， 那么实物粒子是否也像光一样， 既有粒子性，又有波动性?   法国物理学家德布罗意首次提出了一个大胆的假设: 实物粒子和光一样具有波粒二象性. 这种与实物粒子相联系的波后来被称为德布罗意波，也叫物质波. 德布罗意假设实物粒子的波长与其动量之间的关系为：   入是德布罗意波的波长 h是普朗克常量 p是相应的实物粒子的动量   （课本89页）德布罗意假说： 能否通过实验验证德布罗意假说?   我们知道波是可以发生衍射和干涉的， 如果德布罗意波真的存在， 那么实物粒子也应该能够发生衍射或干涉！ （课本90页）讨论与交流： 质量为10 g的子弹，速度为500 m/s，它对应的德布罗意波波长是多少?有可能让这样一束子弹打在靶上而出现干涉或衍射现象吗?   =1.3×10－34m 通过计算可知，子弹的波布罗意波波长非常非常小。 而波必须在遇到一个大小与其波长相仿的小孔时才会发生明显衍射现象. 由于宏观物体的德布罗意波的波长极小，所以很难观测到其衍射现象！那还有其它办法来验证德布罗意假说吗？宏观物体不行，我们能否尝试从微观粒子入手呢？ 以电子为例，电子的质量为9.1×10-31 kg，某电子速度大小为4.0×106m/s ，请计算该电子对应的德布罗意波长。  =1.8×10－10m 我们能否找到这么一个小孔呢？ 我们知道晶体内部的原子（或离子）在空间呈周期性排列，在每一层晶面上就构成一定形状的网格，每一个网格就相当于一个这样的小孔．所以，电子束 照射到晶体上可能会发生衍射。   美国工程师戴维森在1927年宣布获得了电子束在晶体上的衍射图样，实验结果与德布罗意公式计算的结果完全一致. 几乎同时英国物理学家G.P.汤姆孙也独立发现了电子在晶体上的衍射现象. 电子衍射实验证明了德布罗意波假说， 德布罗意因此获得了1929年的诺贝尔物理学奖． 而戴维森和G.P.汤姆孙则共同获得1937年的诺贝尔物理学奖. 电子不仅会发生衍射，而且会发