經典物理的困難ppt課件-資料下載頁
2025-05-03 03:49本頁面
【正文】 ?? hEcmh e ????mpp ?? 39。50 Compton Scattering ? X 射線光子與“ 靜止”的“自由電子 ”發(fā)生碰撞 ? X射線的光子與靜止的自由電子之間是 彈性碰撞 ，并假設在碰撞過程中 能量守恒 ,動量守恒 。 ? 光子把部分能量傳給了電子，光子能量減小 ,頻率變小 ,因而波長變長。 討論： 51 康普頓散射實驗的意義 （ 1） 有力地支持了愛因斯坦 “ 光量子 ” 假設；證實了光的粒子性 （ 2）首次在實驗上證實了“ 光子具有動量 ” 的假設； （ 3）證實了在微觀世界的單個碰撞事件中，動量和能量守恒定律仍然是成立的。 52 5 波粒二象性 waveparticle duality 經典物理對粒子概念的理解 ① 經典粒子具有確定的大小、質量和電荷，在空間占據(jù)一個確定的位置。它們在與其他物體發(fā)生作用時，是整體發(fā)生作用。 ② 經典粒子運動時，服從牛頓力學定律，具有一確定的軌道 ③ 經典粒子的狀態(tài)用相應物理量 (能量、動量等 )的值來表征，而這物理量是可以取連續(xù)值的，且取值也是確定的。 53 5 波粒二象性 waveparticle duality 經典物理學中波動的概念 ① 經典波動是可以在整個空間中傳播的周期性擾動。 ② 表征經典波動的物理量是頻率和波矢，運動服從相應的波動方程。 ③ 經典粒子滿足疊加原理，可以得到干涉和衍射花樣。 ? 光的波動性用波長和頻率來描述 ? 光的粒子性用質量和動量來描述 54 A 愛因斯坦的光 ? 1909年，愛因斯坦首次提出光的波粒二象性 ? 對于統(tǒng)計平均現(xiàn)象光表現(xiàn)為波動，而對于能量漲落現(xiàn)象光 卻表現(xiàn)為粒子 我也似粒子 !我只可以到達屏幕上的一個位置 我似波 !我可以同時通過兩條縫 雙縫 屏 p=h/λ 55 B 電子的雙縫干涉圖樣 雙縫的存在使得電子以某種未知的方式發(fā)生相互作用 粒子性 波動性 概率 波 56 C 宏觀世界是否存在波粒二象性？ h= m= ? 如果 h再大些，網(wǎng)球的行為也會和電子一樣。 ? 只有對于那些質量非常小的物體，才能夠檢測到它們的波長。 57 D 波粒二象性的實驗論據(jù) ? 1927年， 面的散射實驗，觀察到和 X射線衍射類似的電子衍射現(xiàn)象， 首先證實了電子的波動性。 ? 1927年， Thomson做了電子束穿過多晶薄膜的衍射實驗， 得到和 X射線相似的衍射圖樣。 ? 1961年， Jonsson做了電子的單縫、雙縫和三縫實驗，得 到明暗條紋，更直接說明了電子具有波動性。 ? 除電子外，實驗陸續(xù)證明了中子、質子及原子甚至分子都 具有波動性。 一切粒子都具有波粒二象性 58 小 結 光量子 能量子 波粒二象性 非連續(xù)性 1 普朗克的能量量子假設：光波在發(fā)射過程中，物體的能量變化 是不連續(xù)的，并且能量值只能取某個最小單元的整數(shù)倍？ 2 愛因斯坦試探性的答案：因為光波本身就是由一個個的能量子 組成的 (光量子 ) 3 玻爾原子理論：由于物體中束縛在原子周圍的電子只能處于 分立的能量態(tài)，而當電子在這些能量態(tài)之間躍遷時，它所發(fā)出 的光也就自然具有分立的能量 4 Compton 效應證實了光的粒子性 59 要點 ? Planck假設 ? Einstein的光量子假說 ? 波粒二象性 ?? nhE n?hp ?60 名詞術語 ? quantum mechanics ? classical physics ? Newton’s mechanics ? thermodynamics and statistical physics ? electrodynamics ? black body radiation ? Einstein’s lightquantum assumption ? Photoelectric effect ? atomic nucleus ? electron (hole) ? discrete 61 名詞術語 ? ground state ? transition ? excited state ? energy quantization ? wavelength (frequency) ? amplitude ? waveparticle duality ? Compton scattering ? photon ? stationary state 62 下一章 下一章： Question 1：怎樣將波粒二象性性質統(tǒng)一起來？ Question 2：幾率波 (統(tǒng)計解釋 )？ Question 3：波動性的體現(xiàn)？ Question 4：波動方程？ 63 思考題： 1 微觀粒子碰撞過程中能量和動量是否守恒 2 愛因斯坦光量子理論的內容是什么，它怎樣解 釋光電效應 作業(yè)題： 1 已知光子的能量為 1 103eV,求光子的波長和頻率 2 設一電子被電勢差 U所加速，最后打在靶上，若電子的動能轉化為一個光子，求當光子相應的波長分別為 500nm、 ，以及 ，加速電子所需的電勢差是多少？
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