3　粒子的波動(dòng)性.pptx

1、17.3 粒子的波動(dòng)性,有記者曾問英國物理學(xué)家、諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)卟祭窠淌冢汗馐遣ㄟ€是粒子？ 布拉格幽默地回答道：“星期一、三、五它是一個(gè)波，星期二、四、六它是一個(gè)粒子，星期天物理學(xué)家休息?！?如果你是布拉格教授，將如何機(jī)智地回答？ 那么光的本性到底是什么？,波動(dòng)派,1801,托馬斯楊 雙縫干涉 實(shí)驗(yàn),1814,菲涅耳 單縫衍射實(shí)驗(yàn),赫茲 電磁波實(shí)驗(yàn),1888,1922,康 普 頓效應(yīng),牛頓微粒說占主導(dǎo)地位,波動(dòng)說 漸成真理,光具有 波粒二 象性,粒子派,一、光本質(zhì)的探索,h架起了粒子性與波動(dòng)性之間的橋梁,二、光的波粒二象性,粒子性,波動(dòng)性,波長(zhǎng)越大，動(dòng)量P越小波動(dòng)性強(qiáng)，粒子性弱 波長(zhǎng)越小，動(dòng)量P

2、越大波動(dòng)性弱，粒子性強(qiáng),光的波粒二象性：光既具有波動(dòng)性又具有粒子性。,比較X射線光子和電子的動(dòng)量大小? 從中我們能否用 類比思想對(duì)電子的屬性進(jìn)行大膽的猜想？,1.一束波長(zhǎng)0.3nm的電磁波在真空中傳播.（光在真空中傳播速度c =3.0108m/s，普朗克常量h=6.62610-34J.S) （1）該電磁波的光子具有多少能量？ （2）計(jì)算該光子的動(dòng)量。 （3）為什么該電磁波光子呈現(xiàn)極小的粒子性？,例題,光子,微觀粒子,2.一個(gè)電子被100V的電壓加速后,（電子質(zhì)量m=9.1110-31kg， e=1.610-19C） （1）該電子具有多少能量？具有多大的速度？ （2）它的動(dòng)量多大？,他認(rèn)為，“整

3、個(gè)世紀(jì)以來( 指19世紀(jì) ) 在光學(xué)中比起波動(dòng)的研究方法來，如果說是過于忽視了粒子的研究方法的話，那么在實(shí)物的理論中，是否發(fā)生了相反的錯(cuò)誤呢？是不是我們把粒子的圖象想得太多，而過分忽略了波的圖象呢？”,德布羅意的物質(zhì)波,德布羅意(De Broglie)，法國物理學(xué)家，1929年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者，波動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人，量子力學(xué)的奠基人之一。1923年發(fā)表了題為“波和粒子”的論文，提出了物質(zhì)波的概念。,三.物質(zhì)波的提出,愛因斯坦稱贊說：“瞧瞧吧，看似瘋狂，可真是站得住腳呢?！?“揭開了自然界巨大帷幕的一角。”,1927年C.J.戴維森和 G.P.湯姆孫（J.J.湯姆孫之子）利用電子束穿過晶體做了電

4、子束的衍射實(shí)驗(yàn)。因此，共同獲1937年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 此后，人們相繼證實(shí)了質(zhì)子、中子以及原子、分子等都具有波動(dòng)性。,電子衍射實(shí)驗(yàn),電子衍射圖樣,四.物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,一個(gè)質(zhì)量為m的實(shí)物粒子以某一速率運(yùn)動(dòng)時(shí)，既具有以能量和動(dòng)量p所描述的粒子性，同時(shí)也具有以頻率和波長(zhǎng)所描述的波動(dòng)性。 這種與實(shí)物粒子相聯(lián)系的波叫德布羅意波（物質(zhì)波）。,五.粒子的波粒二象性,德布羅意波（物質(zhì)波）的波長(zhǎng),頻率,T/年,波動(dòng)性,粒子性,光和實(shí)物粒子都具有波粒二象性。,計(jì)算：速度v=300m/s飛行的子彈，質(zhì)量為m=0.01kg，對(duì)應(yīng)的德布羅意波長(zhǎng)為多少？,波長(zhǎng)實(shí)在太??！ 波動(dòng)性不明顯！,計(jì)算：速度v=10m/s跑步的人，質(zhì)量為m=60kg，對(duì)應(yīng)的德布羅意波長(zhǎng)為多少？,結(jié)論：宏觀物體的質(zhì)量一般較大，動(dòng)量較大，對(duì)應(yīng) 波長(zhǎng)較小，波動(dòng)性不明顯。,為何看不見，也察覺不到宏觀物體的波動(dòng)性？,五.粒子的波粒二象性的應(yīng)用,電子顯微鏡,電子顯微鏡下的灰塵,一、光本質(zhì)的探索 二、光的波粒二象性 三、物質(zhì)波的提出 四、物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：電子衍射實(shí)驗(yàn) 五、粒子的波粒二象性 六、粒子的波粒二象性的應(yīng)用,小結(jié),作業(yè)：,1.完成小