高中物理173　粒子的波動性課件1人教版選修3-5

1、第三節(jié)、粒子的波動性,德布羅意波 波粒二象性,,,,一、德布羅意的物質(zhì)波,德布羅意 (due de Broglie, 1892-1960),,德布羅意原來學(xué)習(xí)歷史，后來改學(xué)理論物理學(xué)。他善于用歷史的觀點(diǎn)，用對比的方法分析問題。 1923年，德布羅意試圖把粒子性和波動性統(tǒng)一起來。1924年，在博士論文《關(guān)于量子理論的研究》中提出德布羅意波,同時(shí)提出用電子在晶體上作衍射實(shí)驗(yàn)的想法。 愛因斯坦覺察到德布羅

2、意物質(zhì)波思想的重大意義，譽(yù)之為“揭開一幅大幕的一角”。,法國物理學(xué)家，1929年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，波動力學(xué)的創(chuàng)始人，量子力學(xué)的奠基人之一。,能量為E、動量為p的粒子與頻率為v、波長為?的波相聯(lián)系，并遵從以下關(guān)系：,,這種和實(shí)物粒子相聯(lián)系的波稱為德布羅意波(物質(zhì)波或概率波),其波長?稱為德布羅意波長。,一切實(shí)物粒子都有波動性 　　后來，大量實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了：質(zhì)子、中子和原子、分子等實(shí)物微觀粒子都具有波動性，并都滿足德布洛意關(guān)系。　

3、一顆子彈、一個(gè)足球有沒有波動性呢？　　： 質(zhì)量 m = 0.01kg，速度 v = 300 m/s 的子彈的德布洛意波長為　　　　　　 計(jì)算結(jié)果表明，子彈的波長小到實(shí)驗(yàn)難以測量的程度。所以，宏觀物體只表現(xiàn)出粒子性。,由光的波粒二象性的思想推廣到微觀粒子和任何運(yùn)動著的物體上去，得出物質(zhì)波（德布羅意波）的概念：任何一個(gè)運(yùn)動著的物體都有一種波與它對應(yīng)，該波的波長λ= 。,【例1】試估算一個(gè)中學(xué)生在跑百米時(shí)的德布羅意波

4、的波長。,解：估計(jì)一個(gè)中學(xué)生的質(zhì)量m≈50kg ，百米跑時(shí)速度v≈7m/s ，則,由計(jì)算結(jié)果看出，宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，所以很難表現(xiàn)出其波動性。,例題2 (1)電子動能Ek=100eV；(2)子彈動量p=6.63×106kg.m.s-1, 求德布羅意波長。,解 (1)因電子動能較小，速度較小，可用非相對論公式求解。,=1.23Å,(2)子彈:,h= 6.63×10-34,= 1.0×10-