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26.6粒子的波動性與量子力學的建立

發布時間:2025-10-27閱讀(2)

我們通過前面知識的學習,認識到了光既具有波動性,也具有粒子性,諸如電子以及質子等微觀粒子,具有粒子性,那么這些實物粒子是不是具有波動性呢?

德國物理學家德布羅意提出了實物粒子也具有波動性。即每一個運動的粒子都與一個波相對應。

德布羅意認為,實物粒子的能量ε/h,λ=h/p

這種與實物粒子相聯系的波我們稱為德布羅意波或者物質波。

后來人們在實驗中觀察到了電子的波動性,并且發現電子的德布羅意波的波長與X射線的波長具有相近的量級。

德布羅意因為物質波的假說而獲得了諾貝爾物理學獎。

德布羅意的物質波的假說被實驗證實,說明了電子、質子、中子等實物粒子與光子一樣,既具有粒子性也具有波動性。它們都具有波粒二象性。

我們在前述的介紹中,也發現了經典物理學無法解釋的現象,比如光電效應,黑體輻射以及氫原子光譜等現象,后來雖然波爾、愛因斯坦、普朗克等都提出了一些理論對其進行了很好的解釋,但是這些解釋只是針對特定領域的,都具有一定的局限性。

后來德國物理學家海森堡和波恩對波爾的氫原子的理論進行了改造和推廣,形成了矩陣力學。

再后來后來奧地利物理學家薛定諤提出了物質波滿足的方程:薛定諤方程,把薛定諤方程應用于氫原子就很容易得到氫原子的光譜公式,這個方程克服了波爾理論的缺陷。由于這個理論的基礎是物質波,所以又稱為波動力學。

后來薛定諤和美國物理學家愛卡特又證明了波動力學與矩陣力學在數學上是等價的。

在眾多的物理學家的努力下,形成了描述微觀世界領域的量子力學。

記住下面這張圖片,他們都是最偉大的物理學家和科學家,為人類的發展做出了卓越的貢獻。

以上就是關于粒子的波動性以及量子力學的簡單介紹,供大家學習和參考。

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