物质波 不确定关系扩展资料

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1、第四节第五节物质波不确定关系扩展资料量子论　　探索微观粒子运动所遵从的量子规律的初步理论，是量子力学的先驱．是从普朗克在物理学中引入量子概念（1900年）开始，特别是在玻尔提出他的氢原子理论（1913年）以后发展起来的．量子论仍然以经典物理规律为基础，但加上了一些反映微观运动具有量子特性的附加条件（量子条件）．它指出，在物体大、运动范围广（相当于量子数很大）的极限情形下，微观运动规律应该趋近于宏观运动规律，并且两种运动规律应该具有相互对应的关系（对应原理）．量子论能够解释一些简单的原子、分子所发射的光谱和黑体辐射等现象，但由于它的半经典性质，其结果在数量方面往往不能与实验符合．量

2、子论本身还包含着很大矛盾，在解释许多实验事实时都遇到严重困难．它的进一步发展导致量子力学的建立（1924～1926年），现在这一理论已被量子力学所代替，故有时称之为旧量子论，但由于它的直观性强，在解释某些现象（如复杂的光谱）时，还常被采用．人们有时也把研究微观运动的整个学科统称为量子论或量子物理学．德布罗意　　百余年前的19世纪末叶，理论科学的巅峰状态和其中隐含的危机以物理学最为典型．人们心目中的古典物理学已臻完善，以致德国著名物理学家普朗克年轻时向他的老师表示要献身于理论物理学时，老师竟劝告他说：“年轻人，物理学是一门已经完成了的科学，不会再有多大的发展了．把一生献给这门学科，

3、太可惜了！”　　实际上，古典物理学面临严峻的挑战，大量新物理现象与旧古典理论之间的矛盾日渐突出，酿成深刻的危机，带动了19～20世纪之交的一场物理学革命，在这场革命中诞生了相对论和量子论．　　从以太漂移实验，到爱因斯坦的相对论，再到X射线、放射性和电子的发现，给新世纪——20世纪的人们打开了一个新的奇妙的微观原子世界．世纪之交的另一革命性理论——量子力学，就是在原子物理学的基础上建立起来的．X射线不仅导致了放射性物质的发现，也促进了电子的发现．阴极射线的本性到底是波还是粒子，这一问题在物理学界争论已久．德国物理学家大多认为是一种以太波，英国人则认为是一种带电粒子流．1897年，英

4、国物理学家约瑟夫·汤姆逊(JosephJ.Thomson,1856～1940)用实验证明了，阴极射线在电场和磁场作用下均可发生偏转，其偏转方式与带负电粒子相同，这就说明阴极射线确实是一种带负电的粒子流．汤姆逊起初称它为粒子，后来借用了以前人们对电荷最小单位的命名、称之为“电子”．汤姆逊指出，它比原子更小，是一切化学原子的共同组分．这使人认识到，原子也存在着内部结构，原子并不是物质组成的最小单位．因此，20世纪的物理学家们，开始发起向原子内部世界的探索和进行分裂原子的实验，从而使人类对物质世界的探索进入了一个全新的时代．　　量子力学起源于原子结构的研究，玻尔、德布罗意、海森伯、薛定

5、谔、狄拉克等人对其建立分别作出了杰出的贡献．　　1923年，当旧量子论面临困境时，法国物理学家路易·德布罗意（LouisVictorDeBroglie,1892～1987）在权威的英国《哲学研究》杂志上发表论文，提出了物质波的概念和理论，把量子论发展到一个新的高度．　　德布罗意本来是学历史的，他的哥哥是研究X射线的著名物理学家．受兄长的影响，德布罗意大学毕业之后改学物理，1924年获理学博士学位，并与兄长一起研究X射线的波动性与粒子性问题．德布罗意在长期思考后，突然意识到爱因斯坦的光量子理论应该推广到一切物质粒子、特别是电子．1923年9～10月，他连续发表3篇论文，提出了电子也

6、是一种波的理论．他还预言，电子束穿过小孔时也会发生衍射现象．　　1924年，他写出博士论文《关于量子理论的研究》，更系统地阐述了物质波理论，爱因斯坦对此十分赞赏．第5页共5页段建辉　　不久，实验物理学家真的观测到了电子的衍射现象，证实了他的理论是完全正确的．1929年，德布罗意被授予诺贝尔物理学奖．德布罗意简介　　德布罗意(LouisVictordeBroglie,1892～1989)法国物理学家．1892年8月15日生于下塞纳的迪耶普．出身贵族，父母早逝，从就酷爱读书．中学时代显示出文学才华，在大学里受的是文科教育，1910年获巴黎大学文学学士学位．1911年，他听到作为第一届

7、索尔维物理讨论会秘书的莫里斯谈到关于光、辐射、量子性质等问题的讨论后，激起了强烈兴趣，特别是他读了庞加莱的《科学的价值》等书，他转向研究理论物理学．1913年，他获理学硕士学位．第一次世界大战期间，在埃菲尔铁塔上的军用无线电报站服役．他的哥哥是X射线方面的专家，战后他一方面参与他哥哥的物理实验工作，一方面拜朗之万为师，研究与量子有关的理论物理问题，攻读博士学位．　　光的波动和粒子两重性被发现后，许多著名的物理学家感到困扰．年轻的德布罗意却由此得到启发，大胆地把这两重性推广到物质客