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1、第十七章第十七章第十七章第十七章 波粒二象性波粒二象性波粒二象性波粒二象性【选修选修选修选修3-53-5】粒子的波动性粒子的波动性17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性下一页上一页1 1、微粒说微粒说：牛顿：牛顿2 2、波动说波动说：惠更斯：惠更斯干干 涉涉（托马斯（托马斯杨）杨）衍衍 射射（菲涅尔）（菲涅尔）偏偏 振振（马吕斯）（马吕斯）3 3、电磁说电磁说：麦克斯韦麦克斯韦（理论（理论） 赫赫 兹兹（实验（实验）4 4、光子说光子说：爱因斯坦：爱因斯坦17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性下一页上一页一、光的波粒二象性一、光的波粒二象性1 1、光具有、光具有波粒二象性波粒二象性
2、：既有既有波动性波动性，又有，又有粒子性粒子性。（1 1）能量）能量、动量、动量p p：描述物质的：描述物质的粒子性粒子性（2 2）频率）频率、波长、波长：描述物质的：描述物质的波动性波动性2 2、h h 是联系物质是联系物质波动性波动性和和粒子性粒子性的的桥梁桥梁。17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性下一页上一页二、粒子的波动性二、粒子的波动性1 1、德布罗意假设：、德布罗意假设：实物粒子也具有实物粒子也具有波动性波动性。 每一个每一个运动的粒子运动的粒子都与一个对应的都与一个对应的波波相联系，而且粒相联系，而且粒子的子的能量能量和和动量动量p p跟它对应的波的跟它对应的波的频率频率
3、和和波长波长的关的关系遵从：系遵从：2 2、德布罗意波（物质波）：、德布罗意波（物质波）：与与实物粒子实物粒子相联系的波相联系的波17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性下一页上一页三、物质波的实验验证三、物质波的实验验证1 1、电子衍射实验：、电子衍射实验： 19271927年年 C.J.C.J.戴维森和戴维森和G.P.G.P.汤姆逊（汤姆逊（J.J.J.J.汤姆逊之子）汤姆逊之子）分别利用晶体完成了电子衍射实验，于分别利用晶体完成了电子衍射实验，于1937 1937 年共获诺贝年共获诺贝尔物理学奖。尔物理学奖。例题例题1 117.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性下一页上一页三、物
4、质波的实验验证三、物质波的实验验证1 1、电子衍射（干涉）实验：、电子衍射（干涉）实验： 此后，人们相继证实了此后，人们相继证实了质子、中子以及原子、分子质子、中子以及原子、分子等都具有波动性。德布罗意也于等都具有波动性。德布罗意也于19291929年因提出物质波的年因提出物质波的假设而获诺贝尔物理学奖。假设而获诺贝尔物理学奖。 宏观物体的质量比微观粒子大得多，运动时动量很大，宏观物体的质量比微观粒子大得多，运动时动量很大，对应的德布罗意波的波长很小，比宏观物体的尺寸小得多，对应的德布罗意波的波长很小，比宏观物体的尺寸小得多，无法观察到它的波动性。无法观察到它的波动性。2 2、宏观物体的波动性
5、：、宏观物体的波动性：例题例题2 219601960年，年，约恩孙约恩孙 （C.JonsonC.Jonson）的）的电子双缝干涉实验电子双缝干涉实验17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性下一页上一页17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性下一页上一页电子显微镜下的原子世界巨噬细胞吞噬细菌的电子显微镜图像17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性下一页上一页红血球红血球头发分叉头发分叉17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性下一页上一页用电子显微镜放大115倍之后的室内灰尘17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性返返 回回 【例例1 1】一个电子被一个电子被100 100 1
6、00 100 V V V V 的电压加速后的电压加速后, , 求该电子求该电子具有的德布罗意波长（电子质量为具有的德布罗意波长（电子质量为9.11109.1110-31-31kgkg） 。17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性返返 回回 【例例2 2】质量为质量为m m1 1=10=10-2-2kgkg，速度，速度1 1=3.010=3.0102 2m/sm/s飞飞行的子弹；质量行的子弹；质量 m m2 2= 50Kg= 50Kg的人，以速度的人，以速度2 2=5 =5 m/sm/s的的运动，对应的德布罗意波长分别为多少？运动，对应的德布罗意波长分别为多少？17.3 17.3 粒子的波动性粒子的波动性返返 回回
