物理与文化物理与文化物理与文化 (39).pdf

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1、第七讲 奇妙的量子世界17.3 物质波的提出2德布罗意德布罗意与物质波与物质波一些基本的问题都无法解决：一些基本的问题都无法解决：绕核运动的电子为什么不辐射电磁波？绕核运动的电子为什么不辐射电磁波？电子从高能态向低能态跃迁是决定性的吗？电子从高能态向低能态跃迁是决定性的吗？一个法国的贵族掀起了物理学革命的风暴一个法国的贵族掀起了物理学革命的风暴德布罗意德布罗意（Louis de Broglie,1892-1987）法国理法国理论物理学家，波动力学的创论物理学家，波动力学的创始人，物质波理论的创立者始人，物质波理论的创立者，量子力学的奠基人之一。，量子力学的奠基人之一。1910年历史学学士年历史

2、学学士1924年获巴黎大学博士学位，在博士论文中年获巴黎大学博士学位，在博士论文中首次提出了首次提出了“电子具有波动性电子具有波动性”概念。概念。德布罗意大胆假设：德布罗意大胆假设：任何物质粒子都具有波粒二重性。任何物质粒子都具有波粒二重性。hE/ph粒子性粒子性波动性波动性3“任何物体伴随以波，“任何物体伴随以波，而且不可能将物体的运而且不可能将物体的运动与波的传播分开。”动与波的传播分开。”德布罗意关系式德布罗意关系式在博士答辩中，评委问：在博士答辩中，评委问：“如果电子是波，那么请让我们看看它的干如果电子是波，那么请让我们看看它的干涉条纹，它的衍射图样。涉条纹，它的衍射图样。”德布罗意礼

3、貌地回答：德布罗意礼貌地回答：“是的，先生们，会有证据的。我预言，电子是的，先生们，会有证据的。我预言，电子通过一个小孔或者晶体的时候，会像光波那样，产生一个可观测的衍通过一个小孔或者晶体的时候，会像光波那样，产生一个可观测的衍射现象。射现象。”4G KU5102015250IU实验验证之一实验验证之一戴维戴维逊逊-革末实验革末实验戴维逊戴维逊与革末革末(C.J.Davisson,1881-1958)(L.H.Germer,1896-1971)5汤汤姆逊姆逊（G.P.Thomson，1892-1975）实验验证之二实验验证之二汤姆逊实验汤姆逊实验671961年德国科学家年德国科学家约恩逊约恩逊进行了进行了电子双缝干涉实验电子双缝干涉实验电子电子干涉条纹干涉条纹8名列十大最美丽物理实验首位名列十大最美丽物理实验首位9后来，实验进一步发现，不仅电子，中子、质子、后来，实验进一步发现，不仅电子，中子、质子、和中性的原子都有衍射现象，也就是都有波动性，和中性的原子都有衍射现象，也就是都有波动性，进一步证实了德布罗意假设的普适性。进一步证实了德布罗意假设的普适性。谢谢大家！谢谢大家！