山东理工大客2.光电效应SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYhv实验结果:(1)对特定的阴极材料,只有频率超过某一最小值 v。的照射光才能产生光电效应。(2) 阴极发射电子的数目随照射光的强度的增大而增大。(3)阴极发射电子的动能随照射光频率的增大而增大。光电效应示意图
7 2. 光电效应 光电效应示意图 实验结果: (3) 阴极发射电子的动能随 照射光频率的增大而增大。 (2) 阴极发射电子的数目随 照射光的强度的增大而增大。 (1) 对特定的阴极材料,只 有频率超过某一最小值 的 照射光才能产生光电效应。 0
山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY爱因斯坦(Einstein)1905提出光由光子组成,每个光子携带的能量为V光子= hv式中:V一一光的频率。波粒二象性,1921年诺贝尔物理学奖3.德布罗意假设与不确定原理德布罗意假设光在不同的实验中表现出不同的性质:波动性、粒子性,称为光的波粒二象性。对实物粒子(静止质量不为零的粒子),德布罗意假定(1923)其同样具有波粒二象性
8 h 光子 爱因斯坦 (Einstein) 1905 提出光由光子组成,每个光子 携带的能量为 式中: 光的频率。 波粒二象性, 1921年诺贝尔物理学奖 3. 德布罗意假设与不确定原理 光在不同的实验中表现出不同的性质:波动性、粒子 性,称为光的波粒二象性。对实物粒子(静止质量不为零的 粒子),德布罗意假定(1923)其同样具有波粒二象性。 德布罗意假设
山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY实物粒子的波长与其动量满足hh>=pmv1927年戴维森(Davisson, CJ)和革末(Germer, LH) 将电子束穿过 Ni金属箔片,观察到了电子的衍射效应,从而证实了德布罗意关于实物粒子波粒二象性假设多晶金属薄片对电子的衍射环模型>现有理论无法解释→假设>新理论的诞生
9 实物粒子的波长与其动量满足 h h mv p 多晶金属薄片对电子的衍射环 光 干涉、衍射 波动性 光 光电效应、光压 粒子性 1927年戴维森 (Davisson, C J) 和革末 (Germer, L H) 将 电子束穿过 Ni 金属箔片,观 察到了电子的衍射效应,从而 证实了德布罗意关于实物粒子 波粒二象性假设 模型→现有理论无法解释→ 假设→新理论的诞生
山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY不确定原理一测不准关系微观粒子的波粒二象性导致其位置和与之对应的动量不能同时精确测量,如:A.△p,≥h/4元=h/2强工式中△α、△p.分别为粒子的α坐标及其动量在α坐标方向上分量的测不准量,π=h/2元称为约化普朗克常量,上式称为不确定原理
10 微观粒子的波粒二象性导致其位置和与之对应的动量 不能同时精确测量,如: 不确定原理—测不准关系 4 2 x x p h π 上式称为不确定原理。 式中 、 分别为粒子的 x 坐标及其动量在 x 坐标 方向上分量的测不准量, h 2π 称为约化普朗克常量。 x x p
山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY注意:(1)不确定原理是微观粒子波粒二象性的必然结果,而不是测量技术的限制造成的。(2)宏观粒子同样具有波粒二象性,因此同样满足不确定度原理,只是h的值很小,测不准原理对宏观系统而言没有什么影响
11 注意: (1) 不确定原理是微观粒子波粒二象性的必然结果,而 不是测量技术的限制造成的。 (2) 宏观粒子同样具有波粒二象性,因此同样满足不确 定度原理,只是 h 的值很小,测不准原理对宏观系统而言 没有什么影响