第五节-德布罗意波

1、v节德布罗意波、德布罗意波假说、光的干涉、衍射和其他现象证实了光的可变性；热辐射、光电效应、康普顿效应等现象再次确认光的粒度。光具有波-粒子二重性。德布罗意波受光的双重性启发，提出光的双重性和完全对称的假设，即电子、质子等物理粒子也具有波-粒子双重性。德布罗意，能量为e，动量为p的粒子与频率为v，波长的波相关联，遵循以下关系：与这种物理粒子相关联的波称为德布罗意波(物质波或概率波)，其波长称为德布罗意波。“所有物理粒子都有波动。后来很多实验证明了。质子、中子、原子、分子等物理微粒都有波动，并有核裂变语义关系。一颗子弹，一个足球有变动吗？质量m=0.01kg千克，速度v=300 m/s的子弹的德

2、布罗意波长是？据计算，子弹的波长小到实验难以测量。所以宏观的物体只显示颗粒性。从光的波粒子二重性到微小的粒子和所有移动的物体，引出了物质波(德布罗意)的概念。所有移动的物体都估算出对应波的波长=，例1中学生跑100米时德布罗意波的波长。解决方案：一个中学生质量m50公斤、100米跑速度v7m/s的估算，计算结果是宏观物体的物质波波长很小，很难展示其波动。案例2 (1)电子动能ek=100e v；(2)子弹动量p=6.63106kg.m.s-1，寻找德布罗意波长。解决方案(1)电子动能小，速度小，可以用郑智薰相对论公式解决。=1.23，(2)看子弹：h=6.6310-34，=1.010-40m，

3、只有微粒的波动更为明显；子弹等宏观粒子的可变性完全无法预测。质量为m的物理粒子以速度v移动时，有粒子性(用能量e和动量p描述)，也有波动性(用频率n和波长l描述)。德布罗意关系，电子束在晶体表面散射实验时，观察类似于晶体表面x射线衍射的衍射现象，证实电子具有波动性。多晶铝箔，电子的单缝，双缝，三缝和四缝衍射实验图像，2)汤姆森(1927)，3)约翰逊(1960)，单缝衍射，双缝衍射，三缝衍射，4缝衍射，根据经典物理学，如果我们知道某个物体的初始位置和初始速度，就能准确地确定未来某个时刻的位置和速度。但是在微观世界，微小粒子的波动并不能同时决定其坐标和动量。我们不能用经典的方式来描述它的粒度，不

4、确定的关系，德国著名的现代物理学家。1924年，我进入哥廷根大学，在波尔和波恩手下继续学业。，如果光子是经典粒子，如Heisenberg，光的单狭缝衍射，激光束，屏幕，屏幕上的下落点必须在狭缝投影内，由于衍射，下落点超出了单狭缝投影的范围，其他粒子也一样，微粒子的运动不能通过粒子的位置和动量来解释粒子的运动，入射粒子，入射粒子。 如果在接缝后的方向有动量或不确定性，px，接缝宽度减小：位置的不确定性减小，但中心明亮的花纹扩大，因此方向动量的不确定性增大，2，Heisenberg不确定性关系，1927年Heisenberg提出：特定方向的粒子坐标不确定性和该方向动量不确定性的乘积不应小于普朗克常

5、数。 Heisenberg不确定性关系告诉我们，微粒子坐标和动量不能同时确定。如果粒子位置测量得非常精确，则不知道朝哪个方向移动。如果动量很精确，我们就无法准确地估计此时粒子在哪里。不确定的关系是由物质的波粒子二重性引起的。不能用经典来解释微粒子。海森堡不确定性对宏观物体没有有效的限制。示例1:电子和质量m=0.01千克的子弹都在x方向以200 m/s的速度移动，速度测量的相对误差在0.01%以内。在测量两个速度的过程中，寻找可以测量位置的最小不确定度Dx。解决方案：(1)电子位置的不确定性，电子动量不确定性，(2)子弹位置的不确定性，子弹动量不确定性，子弹，小，仪表无法测量，经典坐标，动量可

6、以完全准确地描述。对于微小的粒子，不能用经典力学来描述。不确定性(即不确定性)对xpxh的一些说明：(1)这种关系来自物质的二元性，这是由物质的性质决定的，无论实验技术或设备的准确性如何。(2)不确定性的原理在所有物体上都成立。对于宏观尺度下的物体，质量m通常不会随着速度v而变化(通常是v h，因此x和v x可以同时到达很小的点，远超过最精密仪器的精度，不确定范围很小的东西完全可以忽略。不确定性只能在微观世界中观察到。(3)不能同时确定粒子的动量和坐标。不确定性关系不仅适用于电子和光子，还适用于其他粒子。不确定性是基于波粒子双重性的基本客观规律，是对波粒子双重性的深刻反应，也是对波粒子双重性的进一步说明。不确定性关系不是由仪器或测量方法的缺陷引起的，而是由物质本身固有的特性决定的。无论测量仪器的精度有多高，我们认识一个物理系统的准确度也要受到限制