[粒子的波动性.ppt

* §1-5 粒子的波动性 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、不确定关系 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，对于光子的波粒二象性会不会也适用于实物粒子。 一、德布罗意物质波的假设 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 ?、?。 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。 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： 德布罗意公式 德布罗意是第一个由于博士论文（提出的物质波的假设）获得了诺贝尔奖。 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、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：Ekm0c2 则： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 若： Ekm0c2 则： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 则： （1）当EK=100eV时，电子静能E0=m0c2=0.51MeV，有： 以上结果与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： 上面的结果说明宏观物体的波动性是不显著的，对宏观物体不必考虑其波动性，只考虑其粒子性即可。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 电子在轨道运动时，当电子轨道周长恰为物质波波长的整数倍时，可以形成稳定的驻波，这就对应于原子的定态。 3.从德布罗意波导出玻尔角动量量子化条件 电子波动反映到原子中，为驻波。 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 例：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 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011