德布罗意关系及其验证 毕业论文(设计)

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1、1光的本性21.1早期对广本性的研究21.2普朗克假说21.3波粒二象实验验证22德布罗意假设32.1德布罗意所处的背景32.1.1德布罗意所处物理背景32.1.2德布罗意家庭背景32.2德布罗意假设43电子波动性的实验53.1戴维逊—革末实验53.2G.P汤姆逊实验64实物粒子的波粒二象性7德布罗意关系及其验证摘要：文章先介绍了光的本性发展的历史，从早期的粒子性和波动性更迭，再到普朗克假设提出及验证确立了波粒二象性。德布罗意据此提出假设，认为实物粒子也具有波粒二象性，并通过戴维逊-革末实验和G.P汤姆逊实验分别用电子

2、轰击晶体得到衍射现象，验证了电子波动性。物质波假设的建立，标志着人类对物质世界的认识更加深化，也为量子理论的发展开辟了一条崭新的道路。ABSTRACT:Thearticlefirstintroducesthehistoryofpeople`sunderstandingofthenatureoflight,firstthechangeofthecharacterofa particle and a wave,thenthePlanckhypothesisisputforwardandestablishthewave-pa

3、rticleduality.LouisVictordeBrogliehypothesisisputforwardandshowthatphysicalparticlesalsohavewave-particleduality,andTheDavidson-GermerexperimentandG.PThomsonexperimentverifytheelectronicvolatilityrespectivelybyelectronbombardmentcrystaldiffractionphenomenon.Matt

4、erwaveshypothesis,markedthehumandeepentheunderstandingofthematerialworld,andithasopenedupabrand-newroadtothequantumtheory.10引言：波粒二象性最先由普朗克提出用于解释光的本性，后来由德布罗意推广到所有物质都具有的本性。科学的发展是一个不断积累和斗争的漫长过程。在这个过程中要求人们不断改进观念创造新的理论。科学得到发展离不开不懈的探索，离不开大胆的猜想，更离不开站在的肩上看的更远。关键词：德布罗意；物

5、质波；波粒二象性。KEYWORDS:LouisVictor;deBroglie particle;wave-particleduality.1光的本性1.1早期对广本性的研究光是粒子还是一种波呢？在17世纪初，笛卡尔最先提出了光可能是是一种压力。后来在1655年格里马第作了一个有关光衍射的实验，他让一束光穿透过两个小孔，用屏接收到明暗相间的条纹，并与之同水波比较，认为光具有波动性。后来胡克、惠更斯相继做了实验，也认同这一观点。牛顿在1665年发现了“牛顿环”又接连进行了三棱镜的色散实验.据此他认为光是一种微粒。牛顿还把

6、他的粒子说同力学相结合使它呈现出了巨大的力量，让很多人信服。在粒子和波动第一次交锋中取得胜利。1678年惠更斯首次提出了光的波动学说，19世纪初托马斯·杨通过用光波的干涉来解释牛顿环明暗相间条纹的现象，杨氏双缝干涉实验无法用微粒说解释，拉开了第二次波粒战争的序幕。如果光是微粒，它在水中速度应大于真空中，而傅科通过实验得到了相反的结果，这给微粒说判了死刑。1865年，麦克斯韦建立了电磁理论，并且他理论预言光是一种电磁波，后来这个预言让赫兹通过实验发现电磁波得到验证，并证实光是一种电磁波。后来人们又证实了红外线、紫外线、X

7、射线等跟可见光一样都是电磁波，只是波长不同。电磁波学又进一步揭示了光的本性，并把光的波动理论纳入经典电磁理论。光的波动性在第二次波粒战争中取胜。1.2普朗克假说以牛顿方程和麦克斯韦电磁方程为基础建立的经典物理学是那样深入人心，但物理学的上空飘着的两朵乌云，让物理学家感到不安。一朵是迈克尔逊-莫雷实验研究遇到了困境，第二朵是黑体辐射实验和理论不一样。人们曾10试图用经典物理理论来解释黑体辐射，他们从理论上计算出维恩公式、瑞利-金斯公式，但都是在只在一部分波长范围内接近实验结果。普朗克(MaxKarlLudwingPlan

8、ck)为了凑出实验数据猜想出了黑体辐射能量密度公式：式(1-1)，其中h为普朗克常量，并由实验得出为：.像是个基本能量单位，普朗克称它为能量子。他在给出黑体辐射能量密度的经验公式后，他又设法从理论上验证它。普朗克提出假设：一个简谐振子的能量是不能连续取值的，只能取些特定能量的整数倍，即电磁辐射能量交换只能是量子化的。1.3波粒二象