粒子的波动性.ppt

粒子的波动性课件第一页，共十六页，2022年，8月28日 1、如何理解光具有波粒二象性？为会什么说普朗克常量h架起了粒子性和波动性之间的桥梁？2、德布罗意是在什么思想的引导下提出德布罗意波的？它遵从怎样的关系？3、科学家们是从什么途径去验证德布罗意波是否存在的？此方法的障碍是什么？最终是如何解决的？4、戴维孙和汤姆孙是怎样证实电子的波动性的？德布罗意波的存在和德布罗意提出的波动关系的正确性是怎样得到证实的？第二页，共十六页，2022年，8月28日 托马斯·杨→双缝干涉菲 涅 耳 → 光的衍射爱因斯坦 → 光电效应康 普 顿→康普顿效应}光具有波动性}光具有粒子性}结论：光具有波粒二象性第三页，共十六页，2022年，8月28日 光子的能量和动量的表达式左边：能量和动量 表是粒子性的物理量右边：频率和波长 表是波动性的物理量普朗克常量h架起粒子性与波动性之间的桥梁第四页，共十六页，2022年，8月28日 2、德布罗意是在什么思想的引导下提出德布罗意波的？它遵从怎样的关系？研究光的方向↓研究实物粒子（电子、质子等）的方向↓提出德布罗意波（物质波） 遵从关系：第五页，共十六页，2022年，8月28日 3、科学家们是通过什么途径去验证德布罗意波的存在的呢？此途径的障碍是什么？最终是如何解决的？波的干涉和衍射↓干涉和衍射的条件↓伦琴射线波动性的研究（用晶体中排列规则的物质微粒作为衍射光栅）第六页，共十六页，2022年，8月28日 4、戴维孙和汤姆孙是怎样证实电子的波动性的？德布罗意波的存在和德布罗意提出的波动关系的正确性是怎样得到证实的？用晶体做电子束衍射实验→↓质子、中子、原子、分子波动性的证实↓德布罗意波的存在及在相应波动关系的正确性戴维孙实验汤姆孙实验实验结果展示第七页，共十六页，2022年，8月28日 4、戴维孙和汤姆孙是怎样证实电子的波动性的？德布罗意波的存在和德布罗意提出的波动关系的正确性是怎样得到证实的？用晶体做电子束衍射实验→↓质子、中子、原子、分子波动性的证实↓德布罗意波的存在及在相应波动关系的正确性戴维孙实验模型汤姆孙实验模型实验结果展示第八页，共十六页，2022年，8月28日 探测器电子束电子枪镍单晶戴维孙实验模型第九页，共十六页，2022年，8月28日 屏 P多晶薄膜高压栅极阴极汤姆孙实验模型第十页，共十六页，2022年，8月28日 电子束穿过铝箔后的衍射图样第十一页，共十六页，2022年，8月28日 趣味话题： 既然实物粒子具有波动性，那么用枪打出的子弹在高速飞行时为什么不能转弯呢？ 请计算一颗质量为1g的子弹以1000m/s的速度飞行时，它的德布罗意波长为多大？要在什么条件下才能观察到这颗子弹发生明显的衍射现象?解：由德布罗意波长的表达式得：第十二页，共十六页，2022年，8月28日 宏观粒子观察不到衍射等现象，是因为宏观粒子波长太小，很难满足波衍射的条件。第十三页，共十六页，2022年，8月28日 那为什么可观察到电子的衍射现象呢？ 算一算： 质量为9.1X10-31Kg的处于静止状态的电子，经100V的电压加速后，它的德布罗意波长为多少？解：根据电子在电场中的加速可知：第十四页，共十六页，2022年，8月28日 从化学中我们知道，晶体中物质微粒间距离的数量级为10-10m，和该电子的波长比较接近，故要观察到电子的衍射现象就比较容易了。第十五页，共十六页，2022年，8月28日 巩固练习：完成资料上的习题第十六页，共十六页，2022年，8月28日