§17—2波函数和其物理意义.pptVIP

玻恩对电子衍射的解释 一个电子通过一个缝后到底落在屏上哪一点呢？玻恩说：不能肯定，落在哪一点都有可能；但是由于屏上各处明暗不同，所以落在各处的概率也不同，落在哪一点有一定的概率分布，这一概率分布由屏上各点波的强度分布来决定。 四、波函数的归一化条件 太原理工大学物理系 太原理工大学物理系 §17-2 波函数及其统计意义 1925年，薛定谔首先在德布罗意假设的基础上提出，用物质波的波函数来描述微观粒子运动状态,就像用电磁波描述光子的运动一样。 一、波函数 用某种函数表达式来表述与微观粒子相联系的物质波，该函数表达式称为物质波的波函数。 机械波 将公式写成复数形式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 利用关系 自由粒子一维运动时的平面波波函数 当波沿任意 方向传播时 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 经典粒子: 不被分割的整体，有确定位置和运动轨道 ； 经典的波: 某种实际的物理量的空间分布作周期性的变化，波具有相干叠加性 . 微观粒子的波粒二象性: 要求将波和粒子两种对立的属性统一到同一物体上 . 二、波函数的物理意义 描述微观粒子运动状态的波函数 是时间和空间的函数，那么，波函数与粒子之间究竟有什么关系呢？ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （1）微观粒子的波动性不同于经典波 如何来认识物质波呢? 按经典波的观点,电子波在介质分界面上发生反射和折射，电子将被分裂为反射部分和折射部分，也就是说，从两个方向观察到的只是电子的一部分。但实验中观察到的总是一个个具有一定质量和电荷的电子，从来没有观察到几分之一个电子。 结论:物质波与经典波是完全不同的. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 先分别关闭上,下两缝，子弹分别通过上、下缝到达屏上，观察子弹密度分布曲线P1、P2.将P1与P2叠加，得到曲线P1 ＋P2. 再同时打开两个缝，发射两倍数目的子弹，最后得到的子弹密度分布曲线P3。 结果显示为“非相干叠加”. （2）微观粒子不同于经典粒子 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 机枪打靶 电子衍射 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (3) 微观粒子的波粒二象性 电子双缝干涉实验 实验装置等效于菲涅尔双棱镜 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 当入射强电子流时,单位时间许多电子通过双缝，底片上很快出现衍射图样. 电子双缝干射实验 现代实验技术可以做到一次一个电子通过缝． 7个电子 100个电子 20000个电子 70000 个电子 屏上的一个亮点代表一个电子． Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 当入射弱电子流时,电子几乎一个一个地通过双缝.每通过一个电子,底片上出现一个点,开始时点呈现无规分布，随着电子数目增多，逐渐形成衍射图样. 一个电子重复许多次相同实验表现出的统计结果. 结