s171物质波假设及其实验验证 德布罗意物质波假设 自然界是对称统一的,光与实物粒子应该有 共同的本性。 光本性「波动性:表现在传播过程中(干涉、衍射) 的两个 不同侧面粒子性:表现在与物质相互作用中 (光电效应、康普顿效应、电子偶效应) 单纯用波动 粒子均不能完整地描述光的性质 无法用经典语言准确建立光的模型
§17.1 物质波假设及其实验验证 一.德布罗意物质波假设 1.自然界是对称统一的，光与实物粒子应该有 共同的本性。 光本性 的两个 不同侧面 波动性：表现在传播过程中（干涉、衍射） 粒子性：表现在与物质相互作用中 （光电效应、康普顿效应、电子偶效应） 单纯用 波动 粒子 均不能完整地描述光的性质 无法用经典语言准确建立光的模型
光:既不是经典波,又不是经典粒子, 用量子理论描述—光子 光子的量子理论模型 hc e=hv= nc “波粒二象性” h p=mc 借用经典“波”和 “粒子”术语,但 e h 既不是经典波,又 C 不是经典粒子
光子的量子理论模型 c h c E m h p mc mc hc E h = = = = = = = 2 2 “波粒二象性” 借用经典“波”和 “粒子”术语，但 既不是经典波，又 不是经典粒子 光：既不是经典波，又不是经典粒子, 用量子理论描述—— 光子
整个世纪以来,在辐射理论上,比起波动的研究 方法来,是过于忽视了粒子的研究方法;在实物理论 上,是否发生了相反的错误呢?是不是我们关于粒子 图象想得太多,而过分地忽略了波的图象呢? 德布罗意( L Vde broglie) 先进的科学观念:自然界的对称性; 对当时最有生命力的理论的把握: 普朗克能量子理论,爱因斯坦光量子理论. 在1924年的博士论文《量子理论研究》中,提出 物质波概念,并获得1929年诺贝尔物理奖
整个世纪以来，在辐射理论上，比起波动的研究 方法来，是过于忽视了粒子的研究方法；在实物理论 上，是否发生了相反的错误呢？是不是我们关于粒子 图象想得太多，而过分地忽略了波的图象呢？ —— 德布罗意（L.V.de Broglie) 先进的科学观念：自然界的对称性； 对当时最有生命力的理论的把握： 普朗克能量子理论，爱因斯坦光量子理论…… 在1924年的博士论文《量子理论研究》中，提出 物质波概念，并获得1929年诺贝尔物理奖
对称性:实物粒子与光类比 光子说 光 几何光学—粒子说 (m=0)(物理光学—波动说 “波粒二象性” 实物「传统力学—粒子性 粒子 mb≠0 波动力学波动性 量子力学物质波
物质波 实物 粒子 ( 0) m0 光 ( 0) m0 = 物理光学 —— 波动说 几何光学 —— 粒子说 传统力学 —— 粒子性 波动力学 —— 波动性 对称性：实物粒子 与 光 类比 量子力学 “波粒二象性” 光子说
2.对物质波的描述 E=mc=hv 德布罗意公式 =m12 简洁地把对粒子描述手段 联系到一起 和对波的描述手段 v. a ·物质微粒的能量是指其总能量,而不是粒子的动能 只有粒子低速运动情况下,可以用粒子动能近 似代替粒子总能量 e=mc=hv 与光子比教光子:{p=m=
2. 对物质波的描述 h p mv E mc h = = = = 2 德布罗意公式 简洁地把对粒子描述手段 和对波的描述手段 E, p , 联系到一起 1) 与光子比较 光子： E = mc = h 2 h p = mc = •物质微粒的能量是指其总能量，而不是粒子的动能 •只有粒子低速运动情况下，可以用粒子动能近 似代替粒子总能量