2022-2023学年高二物理竞赛课件：德布罗意波

德布罗意波 从辩证思维出发,法国青年物理学家德布罗意 (de Broglie)提出,既然光具有粒子性,是否实物粒子如电子也应当具有波动性？ 德布罗意获得1929年诺贝尔物理学奖 德布罗意波 1924.11.29 德布罗意把题为“量子理论的研究”的博士论文提交巴黎大学。 L.V. de Broglie (法1892-1986) 德布罗意假设: 实物粒子具有波动性，与之相联系的波称为德布罗意波。  ─ 德布罗意波长 朗之万把德布罗意的文章寄给爱因斯坦， 爱因斯坦说： “揭开了自然界巨大帷幕的一角” “瞧瞧吧，看来疯狂，可真是站得住脚呢” 1910年，文学学士，历史专业，后转投学物理 1913年，理学学士，适逢一战，服役6年 1919年，师从郎之万，攻读博士学位 1924年，毕业论文，德布罗意假设 此论文被寄送到欧洲各地，其中一份辗转到薛定谔手中，薛定谔方程。 戴维孙——革末实验(1927年） 电子束在晶体表面上散射的实验,观察到和X射线衍射相似的电子衍射现象。 使一束电子投射到镍晶体特选晶面上，探测器测量沿不同方向散射的电子束的强度。 I U 散射电子束具有波动性，像X射线一样， 电子束极大的方向满足光栅衍射方程 镍单晶的原子间距 取k=1, 由实验公式可得电子的波长 当入射电子的能量为54eV时，在 的方向上 散射电子束强度最大。 光栅间距 根据德布罗意公式 在实验中，由分析衍射条纹得出的波长与德布罗意波 长公式计算结果符合得很好。 这证明电子象X射线一样具有波动性， 也同时证明了德布罗意公式的正确性。 德布罗意获得1929年诺贝尔物理学奖 2. 同年，英国的汤姆逊用多晶体做电子衍射实验, 也得到了电子衍射照片。 十年后，戴维逊、汤姆逊因电子衍射实验的成果共获1937年度诺贝尔物理奖。 . . . . . . . . 3. 1961年，约恩逊进行了电子的单缝、双缝和多缝衍射实验，得出了衍射条纹的照片。 4. 随后，用衍射实验证实了中子、质子、原子和分子等微观都具有波动性，德布罗意公式对这些粒子同样正确性。 从波动光学可知，由于显微镜的分辨本领与波长成反比，光学显微镜的最大分辨距离大于0.2 μm，最大放大倍数也只有1000倍左右。 电子显微镜 第一台电子显微镜是由德国鲁斯卡（E·Ruska）研制成功，荣获1986年诺贝尔物理奖。 自从发现电子有波动性后，电子束德布罗意波长比光波波长短得多。而且极方便改变电子波的波长。这样就能制造出用电子波代替光波的电子显微镜。 例题：m = 0.01kg，v = 300m/s的子弹，求。 讨论：h极其微小,宏观物体的波长小得实验难以量, “宏观物体只表现出粒子性” _939282507.doc ���� � �µÊéÑ­ÔíÀ � ��� � � � _1100547895.doc 实验原理 � _939281994.doc ���� � �¥µì· � � � �«Ëì· � � �ýÈì· � �ÄËì· � ��� � � � $