(21)--6.3 原子结构 波粒二象性，测不准关系.pdf

原子结构

核外电子运动的特征

波粒二象性，测不准关系

1

光的波粒二象性

干涉、衍射光电效应

EhEhh

故有：Pmc

Emc2cc

描述粒子描述波动

性物理量h性物理量

光电效应光具有粒子性爱因斯坦提出光

具有波粒二象性

干涉、衍射光具有波动性

2

1、德布罗意预言

1924年，法国年轻的物理学家德布罗意

在光的波粒二象性的启发下，大胆的提出了

实物粒子(电子、原子等)运动时也具有波粒

二象性的假设。并预言电子高速运动电子的

波长为：hhh：普朗克常数

Pmv

-2-1

子弹:m=2.5×10kg,v=300ms

-34-2

=h/(mv)=6.626×10/(2.5×10300)

-35

=8.8310(m)波动性可忽略，主要表现为粒子性

-316-1

电子:me=9.1×10kg,v=2.18×10ms;

-34-316

=h/(mv)=6.626×10/(9.1×102.18×10)

-103

=3.3410(m)与原子尺度接近，波动性明显

2、电子衍射实验

1927年，戴维逊和革尔麦用高

能电子轰击镍金属晶体，得到了

与x射线衍射相似的衍射图。

单晶体选区衍射德国物理学家伯恩：电子衍射花样中

多晶体选区衍射

的亮点或亮条纹是因为电子出现的概

率大；暗处是电子出现的概率小。对

个别电子出现在什么地方，有一定偶

然性；对大量电子，在不同位置出现

的概率则服从统计规律，并形成衍射图中的亮点或衍射环。因此微观粒子的空间

分布表现为具有连续特征的波动性，这就是微观粒子的波动性的统计解释。

电子衍射实验：证明了电子运动具有波粒二象性

注意：不是某个实在物理量的波动，反映电子在空间分布的概率。