波动性概率幅和不确定关系.pptVIP

*第1页，共34页，星期日，2025年，2月5日如果，那么德布罗意波长公式电子经加速电势差为U的电场加速后，动量：速度：相应的德布罗意波长：*第2页，共34页，星期日，2025年，2月5日实验装置实验结果1927年，戴维孙—革末电子散射实验。二.物质波的实验验证Ve=54Vθ=50?散射电子束强度最大.*第3页，共34页，星期日，2025年，2月5日按类似于X射线在晶体上衍射时的布拉格公式,散射电子束强度极大的方向应满足已知对镍，代入上式得：d?按德布罗意波长公式求得与实验符合的很好!*第4页，共34页，星期日，2025年，2月5日电子通过金多晶薄膜的衍射实验。（汤姆逊1928）电子的单缝、双缝、三缝和四缝衍射实验。（约恩逊1961)自然界中的一切微观粒子，不论它们的静止质量是否为零，都具有波粒二象性。30年代以后，实验发现，中子、质子、原子、分子都具有衍射现象。*第5页，共34页，星期日，2025年，2月5日光学显微镜的分辨本领与光波的波长成反比。当加速电场很大时,电子的德布罗意波长可以比可见光波长短得多,如U为10万伏时,电子的波长为0.004?m,比可见光短10万倍.因此利用电子波代替可见光制成的电子显微镜能具有极高的分辨本领。电子显微镜在现代工农业生产和科学研究中应用广泛。三.电子显微镜*第6页，共34页，星期日，2025年，2月5日例1.(教材P323例)计算经过电势差U1=100V和U2=104V加速的电子的德布罗意波长（不考虑相对论效应）。解:根据，加速后电子的速度为根据德布罗意关系p=h/λ，电子的德布罗意波长为波长分别为说明电子波波长光波波长电子显微镜分辨能力远大于光学显微镜*第7页，共34页，星期日，2025年，2月5日解：由德布罗意公式得：例题2.(教材P323例)一质量m=0.01㎏的子弹,以速率运动着,其德布罗意波长为多少?由此可见，对于一般的宏观物体,其物质波波长是很小的，很难显示波动性。*第8页，共34页，星期日，2025年，2月5日例26.5证明物质波的相速度u与相应粒子运动速度?之间的关系为证:波的相速度为,根据德布罗意公式,可得两式相乘即可得此式表明物质波的相速度并不等于相应粒子的运动速度.*第9页，共34页，星期日，2025年，2月5日§26.6概率波(probabilitywave)与概率幅电子衍射实验图象·怎样理解实物粒子的波粒二象性?·粒子性(颗粒性，集中于一点)、波动性(连续性，扩展于空间),如何统一起来？一、历史上对波粒二象性的两种典型解释1.“粒子是由波包组成的”但波包在媒质中要扩散、消失。电子在原子散射过程中保持稳定。2.“波动性是大量粒子相互作用而形成的”但这和单个粒子就具有波动性相矛盾。*第10页，共34页，星期日，2025年，2月5日1.概率波·对光辐射(电磁波)，爱因斯坦1917年引入统计性概念；波动观点：光强?E2粒子观点：光强?光子数（某处发现一个光子概率）?E2?某处发现一个光子的概率.·对物质波，玻恩1926年提出德布罗意波的概率解释。物质波描述粒子在各处被发现的概率.德布罗意波是概率波.1926年，玻恩假定——德布罗意波是概率波.概率波把波和粒子两种属性统一了起来.波的强度表示粒子出现的概率.*第11页，共34页，星期日，2025年，2月5日2.波函数(wavefunction)·量子力学中引入波函数?(r,t)或?(x,y,z,t)·波函数的基本特点:空间、时间的复函数；3.玻恩的假定|?|2=????-----概率密度物理意义:某时刻、某点附近单位体积中发现粒子的概率.?：称为概率幅(probabilityamplitude)·在t时刻(x,y,z)处dV体积中发现粒子的概率