德布罗意波、波粒二象性课件.pptVIP

*實物粒子的波粒二象性L.V.德布羅意電子波動性的理論研究1929諾貝爾物理學獎§19-6德布羅意波——實物粒子的波粒二象性一、德布羅意(LouisdeBroglie)波在光的波粒二象性啟發下，青年物理學家德布羅意於1924年提出了物質波的假設。他認為：“任何運動的粒子皆伴隨著一個波，粒子的運動和波的傳播不能相互分離。”他預言：運動的實物粒子的能量、動量、與它相關聯的波的頻率和波長之間滿足如下關係：獨創性（下一頁）靜品質為的德布羅意關係式與實物粒子相聯系的波稱為德布羅意波或物質波，稱為德布羅意波長。非相對論粒子相對論粒子速率動量可與比較（下一頁）在速度較小的情況下：電子經加速電勢差U加速後，其速度由下式決定：代入德布羅意公式得到電子的德布羅意波波長為：將等代入得到：如（下一頁）★物質波的波函數一個沿x軸正向運動，能量為E，動量為P的自由粒子對應於沿x軸正向傳播的單色平面物質波，其波函數為：利用尤拉公式：其中：為虛數單位。可將波函數寫成複數形式：（下一頁）C.J.戴維孫通過實驗發現晶體對電子的衍射作用1937諾貝爾物理學獎GφφK狹縫電流計鎳集電器U電子射線單晶二、電子衍射實驗（物質波的實驗驗證）1927年戴維孫（C.J.Davisson）和革末（L.H.Germer）用加速後的電子投射到晶體上進行電子衍射實驗。（下一頁）根據衍射理論，衍射最大值：電子的波長：所以衍射電子束強度達最大值時所滿足的方程：（下一頁）兩者波長值很接近，說明德布羅意的假說是正確的。U=54V晶格常數9.110-11d=+mφ=o50戴維孫—革末實驗中安排:利用布拉格公式:根據德布羅意假說,由加速電勢差算得的波長為:得到波長為:（下一頁）*