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      物質(zhì)波

      放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-09-20

      愛(ài)因斯坦為解釋光電效應(yīng)沖破了光只有波動(dòng)性的經(jīng)典觀念,提出了光子學(xué)說(shuō)。光不僅具有波動(dòng)性,而且具有粒子性,即光子呈二重性。具有動(dòng)量p的光子與其相應(yīng)的波長(zhǎng)λ有如下關(guān)系:

      JThomson通過(guò)研究陰極射線確定射線粒子的荷質(zhì)比并確定電子的存在時(shí),人們認(rèn)識(shí)到電子的微粒的特性。至于電子的波動(dòng)性則是在發(fā)現(xiàn)電子27年后(1924)由年僅25歲的de Broglie()大膽假設(shè)實(shí)物微粒也應(yīng)像光子一樣具有波粒二象性之后提出的。他將上式中的光速改寫(xiě)成粒子的速度v,便得到:

      這意味著質(zhì)量為m、運(yùn)動(dòng)速度為v的物質(zhì)具有波長(zhǎng)為λ的波動(dòng)性。λ是物質(zhì)波的波長(zhǎng)。根據(jù)de Broglie的假設(shè),立即可預(yù)測(cè)速度為106m·s-1的電子運(yùn)動(dòng)的波長(zhǎng):

      它應(yīng)屬于X射線波長(zhǎng)范圍。顯然用這樣的電子束代替X射線作衍射實(shí)驗(yàn)理應(yīng)獲得X衍射花樣。不出所料,3年后這一點(diǎn)果然為Davisson()GThomson()分別用慢速和快速電子對(duì)金屬單晶的反射和薄片的透射的衍射圖所證實(shí)。繼而又發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子等微粒也具有波動(dòng)性,這樣便完全確證了物質(zhì)具有波粒二象性。由于歷史的原因,人們稱微觀粒子所具有的波為de Broglie波或物質(zhì)波。

       

       

       

       
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