《02粒子的波动性与不确定关系.pptVIP

电子通过单缝位置的不确定范围为：a=Dx， 电子通过单缝后，电子要到达屏上不同的点，坐标不能确定，具有 x方向动量 DPx， 大部分电子落在两个一级暗纹之间，动量在 x 方向不确定度为DPx 。 根据单缝衍射公式，其第一级的衍射角满足： 从-?1到+?1范围内都可能有电子的分布，即电子速度的方向将发生改变。 入射电子在 x 方向无动量，电子在单缝的何处通过是不确定的!只知是在宽为a的缝中通过。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 实物粒子的波粒二象性 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 　　1923年，德布罗意最早想到了这个问题，并且大胆地设想，人们对于光子的波粒二象性会不会也适用于实物粒子。 1.物质波的引入 光具有粒子性，又具有波动性。 光子能量和动量为 上面两式左边是描写粒子性的 E、P；右边是描写波动性的 ?、?。 h 将光的粒子性与波动性联系起来。 实物粒子：静止质量不为零的那些微观粒子。 一切实物粒子都有具有波粒二象性。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 实物粒子的波粒二象性的意思是：微观粒子既表现出粒子的特性，又表现出波动的特性。 粒子性：主要是指它具有集中的不可分割的特性。 波动性：指周期性地传播、运动着的场。它能在空间表现出干涉、衍射等波动现象，具有一定的波长、频率。 实物粒子的波称为德布罗意波或物质波，物质波的波长称为德布罗意波长。 2.德布罗意关系式 德布罗意把爱因斯坦对光的波粒二象性描述应用到实物粒子， 动量为 P 的粒子波长： 频率与能量关系： 德布罗意公式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 例1：试计算动能分别为100eV、1keV、1MeV、1GeV的电子的德布罗意波长。 解：由相对论公式： 得： 代入德布罗意公式 ，有： 若： 则： 若： 则： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （1）当EK=100eV时，电子静能E0=m0c2=0.51MeV，有： （2）当EK=1keV 时， 有： 以上两个结果均与X射线的波长相当， （4）当EK= 1MeV 时，有： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 例2：质量 m= 50Kg的人，以 v=15 m/s 的速度运动，试求人的德布罗意波波长。 解： （4）当EK= 1GeV 时， ，有： 人的德波波长仪器观测不到，宏观物体的波动性不必考虑，只考虑其粒子性。 德布罗意关系与爱因斯坦质能关系有着同样重要意义。 光速c是个“大”常数；普朗克常数是个“小”常数。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 由 代入 电子的德波波长很短，用电子显微镜衍射效应小，可放大200万倍。 例3：求静止电子经 15000V 电压加速后的德波波长。 解：静止电子经电压U加速后的动能 C.J.戴维森与 G.P.革末的电子衍射实验以及汤姆逊的电子衍射实验均验证电子具