大学物理第15章量子力学基础.pptVIP

一、德布罗意波

德布罗意提出了物质波的假设：

一切实物粒子(如电子、质子、中子)都与光子一

样,具有波粒二象性。

运动的实物粒子的能量E、动量p与它相关联的

波的频率和波长之间满足如下关系：

h

Emc2hpm德布罗意公式(或假设)



与实物粒子相联系的波称为德布罗意波(或物质波)

hhh2



12

pmm0c

h

如果c,则

m0

例如：电子经加速电势差U加速后

122eU

m0eU

2

m0

电子的德布罗意波长为

h12.30

(A)

2m0eUU

0

U150V1A

例：一质量m0=0.05Kg的子弹，v=300m/s，求

其物质波的波长。

解：vC

34

h6.6310

4.41035(m)

m0v0.05300

即4.410-25Å

二、德布罗意波的实验证明(电子衍射实验)

1927年戴维孙和革末用加速后的电子投射到晶体

上进行电子衍射实验。

狭缝器电

电

流

电子束集G

K计

U晶

镍单

I

0510152025U

衍射最大值：2dsinkk1,2,3

h

电子的波长：

2meU

h

2dsink实验表明电流极大值

2meU正好满足此式

0

0

戴维孙—革末实验中80d2.03AUk3.06

电流出现峰值

一切微观粒子都具有波粒二象性。

1927年汤姆逊（G·P·Thomson）以600伏慢电子

（=0.5Å）射向铝箔，也得到了像X射线衍射一

样的衍射，再次发现了电子的波动性。

1937年戴维逊与GP汤姆逊共获当年诺贝尔奖

（G·P·Thomson为电子发现人J·J·Thmson的儿子）

尔后又发现了质子、中子的衍射

1929诺贝尔物理学奖

•L.V.德布罗意

•电子波动性的理论

研究

1937诺贝尔物理学奖

•C.J.戴维孙

•通过实验发现晶体

对电子的衍射作用

三、德布罗意波的统计解释

1926年，德国物理学家玻恩(Born,1882--

1972)提出了概率波，认为个别微观粒子在何处出

现有一定的偶然性，但是大量粒子在空间何处出现

的空间分布却服从一定的统计规律。

YM.玻恩

Y对量子力学的基础研究，

特别是量子力学中波函数

的统计解释

15-2不确定关系Uncertainty