2.电子的波粒二象性: (1)L. De broglie(德布罗衣)预言: 对于电子这样的实物粒子,其粒子性早在发现电子时就已 得到人们的公认,但电子的波动性就不容易被发现。经过 人们长期的研究和受到波力二象性的启发。1924年,法国 物理学家L. De broglie认为:既然关具有波力二象性 则电子等微观粒子也可有波动性,并指出,具有质量为m, 运动速率为v的粒子,相应波长为:= 即 入 这个关系式把电子等微观粒子的波动性和粒子性的定量地 联系起来。表明:粒子的动量越大,其波长越短
(1) L.De Broglie(德布罗衣)预言: – 对于电子这样的实物粒子,其粒子性早在发现电子时就已 得到人们的公认,但电子的波动性就不容易被发现。经过 人们长期的研究和受到波力二象性的启发。1924年,法国 物理学家L.De Broglie认为:既然关具有波力二象性, 则电子等微观粒子也可有波动性,并指出,具有质量为m, 运动速率为v的粒子,相应的波长为:λ= 即 λ= –这个关系式把电子等微观粒子的波动性和粒子性的定量地 联系起来。表明:粒子的动量越大,其波长越短。 2.电子的波粒二象性: mv h p h
2.电子的波粒二象性: (2)电子衍射实验: 1927年, Davisson和 Germer 应用N晶体进行的电子行 射实验证实了电子具有波 动性。将一束电子流经过 定的电压加速后通过金 属单晶,象单色光通过小 圆孔一样发生衍射现象, 在感光底片上,得到一系 列明暗相同的衍射环纹 (如右图所示)
(2)电子衍射实验: 1927年,Davisson和Germer 应用Ni晶体进行的电子衍 射实验证实了电子具有波 动性。将一束电子流经过 一定的电压加速后通过金 属单晶,象单色光通过小 圆孔一样发生衍射现象, 在感光底片上,得到一系 列明暗相同的衍射环纹 (如右图所示)。 2.电子的波粒二象性:
2.电子的波粒二象性: (2)电子衍射实验: 根据电子衍射图计算得到的电子射线的波长 与德布罗衣关系式预期的波长一致。这就证 实了电子等微观粒子具有波粒二象性。 对于宏观物体,也可根据德布罗衣关系式计 算其波长,只不过计算出的波长极断,根本 无法测量。故其主要表现粒子性,服从牛顿 静电力学的运动规律
(2)电子衍射实验: –根据电子衍射图计算得到的电子射线的波长 与德布罗衣关系式预期的波长一致。这就证 实了电子等微观粒子具有波粒二象性。 –对于宏观物体,也可根据德布罗衣关系式计 算其波长,只不过计算出的波长极断,根本 无法测量。故其主要表现粒子性,服从牛顿 静电力学的运动规律。 2.电子的波粒二象性:
2.电子的波粒二象性: (3)物质波的统计性规律: 在电子衍射实验中,若以极弱的电子束通过金属箔 进行衍射,则电子几乎是一个一地通过金属箔。若实 验时间较短,则在照相底片上出现若干似乎不规则分 布的感光点,表明电子显粒子性。只有实验时间较长, 底片上才形成衍射环纹,显示出波动性。 在衍射实验中,就一个电子来说,不能确定它究竟 会落在哪一点上(测不准原理),但若重复进行多次 相同的实验,就能显示出电子在空间位置上出现具有 衍射环纹的规律。这就是说,电子的波动性是电子无 数次行为的统计结果
(3)物质波的统计性规律: –在电子衍射实验中,若以极弱的电子束通过金属箔 进行衍射,则电子几乎是一个一地通过金属箔。若实 验时间较短,则在照相底片上出现若干似乎不规则分 布的感光点,表明电子显粒子性。只有实验时间较长, 底片上才形成衍射环纹,显示出波动性。 –在衍射实验中,就一个电子来说,不能确定它究竟 会落在哪一点上(测不准原理),但若重复进行多次 相同的实验,就能显示出电子在空间位置上出现具有 衍射环纹的规律。这就是说,电子的波动性是电子无 数次行为的统计结果。 2.电子的波粒二象性:
2.电子的波粒二象性: (3)物质波的统计性规律: 在衍射图系中,衍射强度大的地方表示电 子在该处出现的次数多,即电子出现的几 率较大。反之则电子出现的的几率较小 衍射强度是物资波强度的一种反映,在空 间任一点物质波的强度与微观粒子出现的 几率密度(单位体积的几率)成正比。因 此,电子的物质波是具有统计性的几率波
(3)物质波的统计性规律: –在衍射图系中,衍射强度大的地方表示电 子在该处出现的次数多,即电子出现的几 率较大。反之则电子出现的的几率较小。 衍射强度是物资波强度的一种反映,在空 间任一点物质波的强度与微观粒子出现的 几率密度(单位体积的几率)成正比。因 此,电子的物质波是具有统计性的几率波。 2.电子的波粒二象性: