德布罗意波长公式
时间:2023-10-18 11:41:04 栏目:生活资讯1924年法国青年物理学家德布罗意在光的波粒二象性的启发下想到:自然界在许多方面都是明显地对称的,既然光具有波粒二象性,则实物粒子也应该具有波粒二象性。他假设:实物粒子也具有波动性。于是他由质能方程以及量子方程出发,推得了德布罗意波的有关公式。他发现,粒子在以v为速度运动的时候总会伴随着一个速度为c^2/v的波,这个波又因为不带任何能量与信息,所以不违反相对论。
一个实物粒子的能量为E、动量大小为p,跟它们联系的波的频率μ和波长λ的关系为
E=mc^2=hμ
p=mv=h/λ
上两式称为德布罗意式。与实物粒子相联系的波称为德布罗意波。
1927年戴维孙和革末用加速后的电子投射到晶体上进行电子衍射实验,证实了电子的波动性。同年 汤姆逊做了 电子衍射实验。将电子束穿过金属片(多晶膜),在感光片上产生圆环衍射图和X光通过多晶膜产生的衍射图样极其相似。这也证实了电子的波动性。
对于实物粒子波动性的解释,是1926年玻恩提出概率波的概念而得到一致公认的。至于个别粒子在何处出现,有一定的偶然性;但是大量粒子在空间何处出现的空间分布却服从一定的统计规律。物质波的这种统计性解释把粒子的波动性和粒子性正确地联系起来了,成为量子力学的基本观点之一。
德布罗意波长公式的理解
一,德布罗意只是类比的猜想电子具有波动性,并把光子的公式用在电子上。它的正确性由之后的电子衍射实验所证实。
二,我不晓得这跟题目描述中所说的实物例子不能达到光速有什么关系......我估计题主应该是中学生,那么只需要知道通过德布罗意关系,把电子的动量代入,能够得到物质波波长就可以了。要进一步理解的话,就需要对电子建立动力学方程,即波动方程,具体可以参考量子力学的教材。再回答一下题主的问题,即光子的动量公式为什么可以推广到电子。答案其实在第一点中说了,没有为什么,这只是当时的一种猜想,至于这个猜想对不对,这由实验所证明。这应该是很多科学研究的一种思路。比如现在在凝聚态物理中也有很多通过实验结果归纳,或者通过计算机模拟建立的理论模型,通过这些模型可以得出,或者说预测一些结果,那么这些结果对不对呢?之后的人会用实验来验证。如果不正确,或者是在某些范围内不正确,则会有人来对模型进行一些修正。这也是物理学发展的一个过程。
德布罗意波长公式的推导过程
首先,德布罗意波是一种大胆的假设,而德布罗意也是少有的几个以论文获得诺贝尔物理奖的博士,它的推道过程没有,只是把康普顿效应的公式换一下位置。
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