德布罗意波粒二象性的内容
德布罗意在1924中提出了一个假说,指出波粒二象性不仅存在于光子中,也存在于所有微观粒子中,包括电子、质子和中子。
他把光子动量与波长的关系p=h/λ推广到所有微观粒子,指出质量为m、速度为v的运动粒子也有涨落,这种波的波长等于普朗克常数h与粒子动量mv之比,即λ= h/(mv),这就是后来的德布罗意公式。
通过两个独立的电子衍射实验,证明了德布罗意方程能够描述电子的量子行为。在阿伯丁大学,乔治·唐慕孙(George Tang Musun)通过薄金属片照射电子束,观察到了预测的干涉图案。在贝尔实验室,克林顿·戴维森和莱斯特·杰曼做了将低速电子入射到镍晶体上的实验,并获得了电子衍射图样。结果与理论预测一致。
扩展数据:
爱因斯坦关于波和粒子的发现
1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。
爱因斯坦将光束描述为一组离散的量子,现在称为光子,而不是连续的波动。从普朗克黑体辐射定律和爱因斯坦的推论,组成光束的每个光子的能量等于频率乘以一个常数,即普朗克常数。他提出了爱因斯坦的光电效应方程,其中?Wo是逃逸电子的最大动能,也就是功函数。
1916年,美国物理学家罗伯特·密立根做实验,证实爱因斯坦的光电效应理论。从麦克斯韦方程组无法推导出普朗克和爱因斯坦分别提出的这两个非经典论述。物理学家被迫承认,光既有波动性,也有粒子性。
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