(zhgsh)17.3粒子的波动性

第三节粒子的波动性第十七章波粒二象性•有记者曾问英国物理学家、诺贝尔获奖者布拉格教授：光是波还是粒子？•布拉格幽默地回答道：“星期一、三、五它是一个波，星期二、四、六它是一个粒子，星期天物理学家休息。”•如果你是布拉格教授，将如何机智地回答？•那么光的本性到底是什么？光的本质和特性是什么？波粒二象性光具有波动性的实验事实光具有粒子性的实验事实衍射、干涉光电效应、康普顿效应一、光的波粒二象性光既具有波动性，又具有粒子性hEhP对称美粒子性波动性De.Broglie1923年发表了题为“波和粒子”的论文，提出了物质波的概念。他认为，“整个世纪以来（指19世纪）在光学中比起波动的研究方法来，过于忽视了粒子的研究方法，而在实物的理论中，是否发生了相反的错误呢？是不是我们把粒子的图象想得太多，而过分忽略了波的现象呢”二、粒子的波动性（教科书P37-38）德布罗意(duedeBroglie,1892-1960)德布罗意原来学习历史，后来改学理论物理学。他善于用历史的观点，用对比的方法分析问题。1923年，德布罗意试图把粒子性和波动性统一起来。1924年，在博士论文《关于量子理论的研究》中提出德布罗意波,同时提出用电子在晶体上作衍射实验的想法。爱因斯坦觉察到德布罗意物质波思想的重大意义，誉之为“揭开一幅大幕的一角”。法国物理学家，1929年诺贝尔物理学奖获得者，波动力学的创始人，量子力学的奠基人之一。实物粒子也具有波动性这种和实物粒子相联系的波称为德布罗意波(物质波或概率波),其波长称为德布罗意波长。能量为E、动量为p的粒子与频率为v、波长为的波相联系，并遵从以下关系：mvhphhph普朗克常量运动物体的动量德布罗意波波长任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应。物质波（德布罗意波）1.物质波波长一颗子弹、一个足球有没有波动性呢？例：质量m=0.01kg，速度v=300m/s的子弹的德布罗意波长为多少？计算结果表明，子弹的波长小到实验难以测量的程度。所以，宏观物体只表现出粒子性。【例】试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意波的波长。mmph3634109.17501063.6解：估计一个中学生的质量m≈50kg，百米跑时速度v≈7m/s，则2.物质波的实验验证衍射、干涉波动性狭缝、障碍物限度D≤λ伦琴射线实验伦琴射线是电磁波电子束衍射实验电子也有波动性质子、中子、原子、分子波动性X射线经晶体的衍射图电子射线经晶体的衍射图光的波动性与粒子性是不同条件下的表现形式理解：1大量光子行为表现为波动性，个别光子行为表现为粒子性2光的波长越长（频率越低），波动性越强；波长越短（频率越高），粒子性越强3光与物质相互作用时，表现为粒子性；光传播时，表现为波动性（直线传播时，衍射不明显）同学们再见！