3.1.2微观粒子的玻粒二象性 1924年,法国年轻的物理学家L. de broglie(1892—1987)指出,对于 光的本质的研究,人们长期以来注重其波动性而忽略其粒子性;与其相反, 对于实物粒子的研究中,人们过分重视其粒子性而忽略了其波动性。 L. de broglie从 Einstein的质能联系公式E=mc2和光子的能 量公式E=hv的联立出发,进行推理: h c-=hv mc mc 用P表示动量,则P=mc,故有公式 P 上页下页 退出
上页 下页 退出 3.1.2 微观粒子的玻粒二象性 1924 年，法国年轻的物理学家 L. de Broglie ( 1892 — 1987 )指出，对于 光的本质的研究，人们长期以来注重其波动性而忽略其粒子性；与其相反， 对于实物粒子的研究中，人们过分重视其粒子性而忽略了其波动性。 L. de Broglie 从 Einstein 的质能联系公式 E = m c 2 和光子的能 量公式 E = h 的联立出发，进行推理： = = = h mc c mc h mc h 2 2 = h P 用 P 表示动量，则 P = mc ，故有公式
h 入式子的左侧动量P是表示粒子性的物理量,而右侧波 长λ是表示波动性的物理量。二者通过公式联系起来。 de broglie认为具有动量P的微观粒子,其物质波的波长 为λ, P 1927年, de broglie的预言被电子衍射实验所证实,这种物 质波称为 de broglie波。 研究微观粒子的运动时,不能忽略其波动性。 微观粒子具有波粒二象性 上页下页 退出
上页 下页 退出 式子的左侧动量 P 是表示粒子性的物理量，而右侧波 长 是表示波动性的物理量。二者通过公式联系起来。 de Broglie 认为具有动量P 的微观粒子，其物质波的波长 为 ， P h = 1927 年， de Broglie 的预言被电子衍射实验所证实，这种物 质波称为 de Broglie 波。 研究微观粒子的运动时，不能忽略其波动性。 微观粒子具有波粒二象性。 = h P
电子衍射实验示意图 用电子枪发射高速电子通过薄晶体片射击感光荧屏,得到明暗相间的环 纹,类似于光波的衍射环纹 子//钓 电 枪//子 束 薄晶体片 感光屏幕 衍射环纹 上页下页 退出
上页 下页 退出 电子衍射实验示意图 用电子枪发射高速电子通过薄晶体片射击感光荧屏，得到明暗相间的环 纹，类似于光波的衍射环纹。 感光屏幕 薄晶体片 衍射环纹 电 子 枪 电 子 束
测不准原理 1927年,德国人 Heisenberg提出了测不准原理。 该原理指出对于具有波粒二象性的微观粒子,不能同时测 准其位置和动量。 用Δx表示位置的测不准量,用△P表示动量的测不准量, 则有 △ⅹ·△P≥ 或△x≥ 2 2m△V 式中,h普朗克常数6.626×10-34J·s,π圆周率, m质量,△v表示速度的测不准量。 这两个式子表示了 Heisenberg测不准原理。 上页下页 退出
上页 下页 退出 测不准原理 1927 年，德国人 Heisenberg 提出了测不准原理 。 该原理指出对于具有波粒二象性的微观粒子，不能同时测 准其位置和动量。 用 x 表示位置的测不准量，用 P 表示动量的测不准量， 则有 2 m v h , x 2 h x P 或 式中 ，h 普朗克常数 6.626 10－3 4 J·s ， 圆周率， m 质量， v 表示速度的测不准量。 这两个式子表示了 Heisenberg 测不准原理
测不准原理 令例1:对于m=10克的子弹,它的位置可精确到△x 001cm,其速度测不准情况为: h △U24mAx 662×10-34 4×3.14×10×103×0.04×10 =5.27×10-2m·s 上页下页 退出
上页 下页 退出 ❖ 例1: 对于 m = 10 克的子弹，它的位置可精确到x＝ 0.01 cm,其速度测不准情况为： m x h 4 3 2 3 4 4 3.14 10 10 0.04 10 6.62 10 − − − = 29 1 5.27 10− − = ms 测不准原理