高二物理竞赛粒子的波动性和波函数薛定谔方程.ppt

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1,12.4粒子的波动性,一、德布罗意波 一切实物粒子(如电子、质子、中子等)都和光子一样，具有波粒二象性.,运动的实物粒子的能量E、动量p与它相关联的波的频率 和波长之间满足如下关系：,德布罗意关系式,表示自由粒子的平面波称为德布罗意波(或物质波),1927年戴维逊和革末做了电子在晶体表面的散射实验，证实了电子的波动性.,2,二、德布罗意波的统计解释 玻恩在1926年提出概率波的概念，对于实物粒子波动性的解释 分析戴维逊革末实验(或电子衍射图样)，认为：电子流出现峰值(或衍射图样出现亮条纹)处电子出现的概率大；而不是峰值处，电子出现的概率小. 对其他微观粒子也一样.,3,例：计算下列情况下粒子的德布罗意波长：(1)质量m10 g，速度100 ms1的小球；(2)动能Ek100 eV的电子.,解(1) 小球的德布罗意波长为,6.631034 m,(2) 因电子动能Ek=100eV远小于电子静能(0.51MeV)，因而该电子可当作非相对论粒子处理,1.231010 m0.123nm,4,12.5测不准关系,经典力学中，可用“轨道”来描写粒子的运动，而微观粒子却不行。 1927年,海森伯（Heisenberg）对一些理想实验的分析和德布罗意关系得出“不确定关系”，又称为 “测不准关系”。,在 x 方向,位置不确定度,动量不确定度,衍射关系,5,再考虑其它衍射条纹,