四川省乐山外国语学校高中物理选修3-5课件：4.4实物粒子的波粒二象性（上课）(共18张PPT)

T/年 波动性 粒子性 光既具有粒子性，又具有波动性。 实物粒子既具有粒子性，也具有波动性。 二. 粒子的波粒二象性 1672 牛顿 微粒说 惠更斯波动说 1690 麦克斯韦电磁说 1864 1905 爱因斯坦光子说 1909 爱因斯坦 光的波粒二象性 1924 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。 二.粒子的波粒二象性 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ν和波长λ所描述的波动性。 粒子性 波动性 二者通过h来联系 二.粒子的波粒二象性 德布罗意波 （物质波）的波长 h 三.干涉条纹对概率波的验证 与电子等微观粒子相联系的物质波也是概率波 单个粒子：位置不确定 大量粒子：确定的宏观结果 (如干涉条纹) 实际上在电子强度弱的情形中 电子在屏幕上的分布是随机的，完全不确定的 单个电子的落点是不确定的，但落在各点的概率是不一样的。 电子的德布罗意波长 注意：对实物粒子，v是指粒子的速度（群速）故不存在V=的关系。 加速电势差为U，则： 二.粒子的波粒二象性 可获得电子在不同电压下的波长 与x射线的波长相当 在 时 1、一个电子被75V的电压加速后，（电子质量为9.11×10-31kg） a.该电子具有多少能量？具有多大速度？ b.它的动量多大？ c.求其具有的德布罗意波长。 例题 λ=1.4×10-10m=0.14nm 2、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多少？ 实在太小！ X射线波段 Ε=75ev p=4.6×10-24kg·m/s 由于德布罗意博士论文独创性，得到了答辩委员会的高度评价，但是人们总觉得他的想法过于玄妙，无法接受。 于是，有人质问：有什么可以验证这一新的观念？ 三.物质波的实验验证 0.1nm X射线照在晶体上可以产生衍射，电子打在晶体上也能观察电子衍射。 1927年 C.J.戴维森与 G.P.革末作电子衍射实验，验证电子具有波动性。 1. 电子衍射实验1 戴维逊和革末的实验是用电子束垂直投射到镍单晶，电子束被散射。其强度分布可用德布罗意关系和衍射理论给以解释，从而验证了物质波的存在。 三.物质波的实验验证 探测器 电子束 电子枪