《量子物理》ppt課件-預(yù)覽頁
【正文】 . 近代認(rèn)為光具有波粒二象性 在有些情況下，光突出顯示出波動(dòng)性； 而在另一些情況下，則突出顯示出粒子性。 3 . 康普頓散射 1. 康普頓研究 X射線在石墨上的散射 準(zhǔn)直系統(tǒng) 入射光 ? 0 散射光 ? 探測器 石墨 散射體 φ 散射的 X射線中有波長 λ 變大的現(xiàn)象 2. 康普頓的解釋 ? X射線光子與 “ 靜止 ” 的“ 自由電子 ” 彈性碰撞 ? 碰撞過程中能量與動(dòng)量守恒 ?????????????????vmehehmchccmhc????002200??反沖電子 0e?e?v?)c os1(00?????????cmh波長偏移 nmcmhc30 ?????－電子的康普頓波長 3. 康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義 過程討論 ： ?光子將一部分能量傳給電子， ν 變小， λ 增加 ? 一部分光子波長不變，稱為瑞利散射 ? 證明了光的波粒二象性 ? 光子與粒子的作用過程嚴(yán)格遵守動(dòng)量、能量守恒 )co s1( ?? ?? cX射線的康普頓效應(yīng)明顯 例 :波長 λ 0＝ X射線與靜止的自由電子碰撞。 例 : 計(jì)算電子經(jīng)過 U1=100V和 U2=10000V電壓加速后的德布羅意波長 λ 1和 λ 2各是多少？ 解： 電子動(dòng)能為 eUmv ?221 Umev 2?mvhph ???Uemh 12? nmU ?nm1 2 ?? nm0 1 2 ??假如電子運(yùn)動(dòng)速度與光速可以比擬 ， 則當(dāng)電子的動(dòng)能等于它靜止能量的 2倍時(shí) ， 其德布羅意波長為多少 ？ (普朗克常量 h = 1034 J （ m中子 = 1027Kg） 例 m=， v=300m/s子彈的 λ ？ mm hph ????????? ??h極其微小， → 宏觀物體的波長小得實(shí)驗(yàn)難以測量 → “宏觀物體只表現(xiàn)出粒子性 ” 一 . 關(guān)于粒子的波粒二象性 德布羅意波的本質(zhì)是什么？ 167。波動(dòng)性是大量粒子相互作用而形成的， 把粒子看作是由很多波組成的波包， 若使一個(gè)電子反復(fù)多次通過縫，會(huì)出現(xiàn)相同的衍射圖樣。 機(jī)槍的雙縫實(shí)驗(yàn) 1PA2PBS ? D1 2 12P12P電子雙縫衍射現(xiàn)象 微觀粒子不是經(jīng)典粒子！ 1 縫單獨(dú)開： 121 P??2 縫單獨(dú)開： 222 P??22212112 ?????? PPP應(yīng)為 概率幅疊加 22121212 ??????P2112 ?????——交叉項(xiàng)即為干涉項(xiàng) 2 都開： 物質(zhì)波 的干涉，是由于概率幅的 線性疊加 產(chǎn)生的。 7 不確定性關(guān)系 經(jīng)典力學(xué) 中：位置、動(dòng)量可以同時(shí)精確確定 量子概念 下：由于概率性，粒子不再具有確定的位置 x Z ? a ? 位置的不確定 ?x＝ a ? 動(dòng)量的不確定 ?px≥ p 例 設(shè)子彈的質(zhì)量為 ， 槍口的直徑為， 試用不確定性關(guān)系計(jì)算子彈射出槍口時(shí)的橫向速度 。 )/(4)/(4)4/(?????????????????hhphx mm24m0 2 40 ??? .x典例 3： 已知電子的德布羅意波長與光子的波
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