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波粒二象性公式,高二物理 波粒二象性

admin admin 发表于2024-03-04 01:52:53 浏览22 评论0

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波粒二象性公式

波粒二象性公式是λ=h/p=h/mv，其中m为微粒（如电子）的质量，v为微粒的速度 ，h：普朗克常数。 这是对爱因斯坦等式的一般化，因为光子的动量为p = E / c（c为真空中的光速），而λ = c / ν。
波粒二象性（wave-particle duality）指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述，也可以部分地用波的术语来描述。
这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。爱因斯坦这样描述这一现象：“好像有时我们必须用一套理论，有时候又必须用另一套理论来描述（这些粒子的行为），有时候又必须两者都用。
我们遇到了一类新的困难，这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实，两种观点单独是无法完全解释光的现象的，但是合在一起便可以。” 波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。
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。1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。

高中物理 波粒二象性 如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的（）也相等。A．速度B．

　　P=h/λ，这个公式在教材上是以光子为例推出的。
　　在光具有波粒二象性的启发下，法国物理学家德布罗意（1892～1987）在1924年提出一个假说，指出波粒二象性不只是光子才有，一切微观粒子，包括电子和质子、中子，都有波粒二象性。他把光子的动量与波长的关系式p=h/λ推广到一切微观粒子上，指出：具有质量m 和速度v 的运动粒子也具有波动性，这种波的波长等于普朗克恒量h 跟粒子动量mv 的比，即λ= h/（mv），即P=mv=h/λ，这个关系式后来就叫做德布罗意公式。
　　所以这个公式仍然适用。

根据波粒二象性计算波长的公式？

E=hv,（这个是电磁波能量的假设，假设和频率成正比，h是测定值．）
E=pc,=>hv=pc;
p=hv/c=h/λ.
其中E:能量，h：planck常量，p：动量
c:光速，v:频率，
λ：波长．
由E=hv，E=pc，可得到hv=pc，所以p=hv/c=h/λ.
其中E表示能量，h表示planck常量，p表示动量，c表示光速，v表示频率， λ表示波长。
其中的E=hv就是爱因斯坦的光电效应方程。
波粒二象性是指所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来表示，也可以部分地用波的术语来表示，爱因斯坦将其解释为量子化效应。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。1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。

请解释一下这个公式？

λ=h/mv，λ是物质波波长，h是普朗克常数，m是物质质量，v是速度，所以也就是λ=h/p。在微观领域当中，微观粒子呈现出波粒二象性，也就是说，微观粒子既有单个粒子所具有的属性，同时也具有波（概率波）的属性（相干叠加性），德布罗意大胆的设想，这种波粒二象性不仅仅是微观领域的一个特性，同样它可以延伸到宏观领域。我们所见到的宏观物体之所以没有呈现波的特性，是因为其波长数量级很小，根本无法观测到。现阶段所观测到的具有波粒二象性的最大的粒子是C60分子。
高度除以（质量乘以速度）
1924年德布罗意提出的表达波粒二象性的德布罗意公式：λ=h/mv, 其中λ为与粒子相伴的物质波的波长，h是普朗克常量，mv为粒子的动量。
在德布罗意之前，人们对自然界的认识只局限于两种基本的物质类型：实物和场。德布罗意本来是学历史的，受数学家庞加莱的影响而改学科学。1924年他在博士论文中提出「物质波」的概念，轰动全世界，他认为任何实物、粒子都同时具有波与粒子二种性质，还运用爱因斯坦的相对论，导出物质波波长的公式。他的看法后来被戴维森的实验证实。而物质波的概念也为波动力学的发展提供了重要的理论基础。当德布罗意的论文发表后，爱因斯坦惊叹不已称道：「瞧瞧吧，看来疯狂，可真是站得住脚呢！他揭开了一幅大幕的一角」。也惊动了老一辈物理学家：「这些青年人认为，抛弃物理学中老的概念简直易如反掌！ 量子力学不仅是理论物理学，也是科学哲学研究的范畴，甚至影响了我们日常生活中的一些基本假定。量子力学有三个革命性的概念。第一个就是德布罗意的波、粒二重性—在微观世界里，很多东西具有波动和粒子双重的特性。第二个是说所有的物理事实都只具有或然性，而没有必然性。与古典物理学认为事件有确实性和可决定性相反。第三个是海森堡的测不准原理—测量粒子时，我们不能同时确切地知道粒子的位置和速度。若我们测量到粒子的位置越准确，则所知的速度越不准确，反之亦然。它们推翻了人们对物理学上一些假定的认知。

波粒二象性是什么意思

波粒二象性
wave-particle dualism
光和微观粒子既表现有波动性又表现有粒子性的双重属性 。光的干涉和 光的衍射现 象确凿 地证 实光 具 有波 动性 。1900 年 M. 普朗克提出能量子假说说明黑体辐射实验规律后，1905年A.爱因斯坦提出光子假设，很好地解释了波动学说无法说明的光电效应，1923年光子学说进一步为A.H.康普顿效应所证实，从而揭开了波粒二象性的序幕。1924年L.V.德布罗意注意到原子中电子的稳定运动需要引入整数来描写，与物理学中其他涉及整数的现象如干涉和振动简正模式之间的类似性，提出正如光具有波粒二象性一样，实物粒子也具有波粒二象性，与实物粒子相联系的波（ 物质波 ）的频率v和波长λ与粒子的能量E和动量p的关系分别为
v＝E／h
λ＝h／p式中 h为普朗克常量。德布罗意的新思想不久就被实验所证实 ，1927 年C.J.戴维孙和 L.H.革末以低速电子束射向镍单晶获得电子经单晶衍射，测得电子的波长与德布罗意公式一致；同年G.P.汤姆孙以高速电子穿过多晶金属箔获得类似 X射线在多晶上产生的衍射花纹，确凿证实了电子的波动性 ；以后又有其他实验观测到氦原子、氢分子以及中子的衍射现象，微观粒子的波动性已被广泛地证实。根据微观粒子波动性发展起来的电子显微镜、电子衍射技术和中子衍射技术已成为探测物质微观结构和晶体结构分析的有力手段。
在经典物理学中，波动现象是弥漫于空间传播的，而粒子的运动具有一定的轨道 ，波动性和粒子性是格格不入的 ，不相容的。例如考虑两组类似的实验，一组是经典粒子犹如子弹射向靠得很近的双孔，在双孔后面的屏上接收。当两个小孔都打开时，粒子既可穿过这一小孔，又可穿过另一小孔，在屏上接收到的是两个小孔分别打开时屏上弹痕分布的简单叠加。另一组是一束波射向靠得很近的双孔，同样在双孔后面的屏上接收。当双孔都打开时，波通过双孔产生干涉效应，屏上的强度分布会出现明显的干涉条纹，与两个单孔衍射强度分布的简单叠加截然不同。
光和微观粒子的波粒二象性如何统一的问题是人类认识史上最令 人困 惑 的 问题 ，至 今 不 能 说问题已经完全解决 。1926年M.玻恩提出概率波解释，较好地解决了这个问题。按照概率波解释 ，描述粒子波动性所用的波函数Ψ (x 、y、z、t)是概率波，而不是什么具体的物质波 ；波函数的绝对值的平方｜ ψ｜2＝ ψ*ψ表示时刻t在x、y、z处出现的粒子的概率密度 ，ψ*表示ψ 的共轭波函数 。在电子通过双孔的干涉实验中，｜ψ｜2＝｜ψ1＋ψ2｜2＝｜ψ1｜2＋｜ψ2｜2＋ψ1*ψ2＋ψ1ψ2 *，强度｜ψ｜2大的地方出现粒子的概率大 ，相应的粒子数多 ，强度弱的地方 ，｜ψ｜2小 ，出现粒子的概率小，相应的粒子数少，ψ1*ψ2＋ψ1ψ2*正是反映干涉效应的项，不管实验是在粒子流强度大的条件下做的，还是粒子流很弱，让粒子一个一个地射入，多次重复实验，两者所得的干涉条纹结果是相同的。
在粒子流很弱、粒子一个一个地射入多次重复实验中显示的干涉效应表明，微观粒子的波动性不是大量粒子聚集的性质，单个粒子即具有波动性。于是，一方面粒子是不可分割的，另一方面在双孔实验中双孔又是同时起作用的，因此，对于微观粒子谈论它的运动轨道是没有意义的。
由于微观粒子具有波粒二象性，微观粒子所遵从的运动规律不同于宏观物体的运动规律， 描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学。

量子力学不确定度公式

量子力学不确定度公式：E=MC2，R=2GM/C2。
（1）波粒二象性：微观粒子的能量E、动量p与波的频率ν、波矢之间的关系为kE=hν，p=hk。
（2）测不准关系：微观粒子的动量（或者速度）与坐标不能同时确定，处在一个状态的时间与该状态的能量不能同时确定。
（3）状态变化规律：Schrodinger方程，求解之可得到描述微观粒子状态的波函数和相应的能量。
量子力学
是描写原子和亚原子尺度的物理学理论。该理论形成于20世纪初期，彻底改变了人们对物质组成成分的认识。微观世界里，粒子不是台球，而是嗡嗡跳跃的概率云，它们不只存在一个位置，也不会从点A通过一条单一路径到达点B。
根据量子理论，粒子的行为常常像波，用于描述粒子行为的“波函数”预测一个粒子可能的特性，诸如它的位置和速度，而非确定的特性。物理学中有些怪异的概念，诸如纠缠和不确定性原理，就源于量子力学。

波粒二象性的认识及概念,

波粒二象性（波粒二象性）是指一种物质波和粒子特性的特点.波粒二象性是量子力学中一个重要的概念.
经典力学中的研究对象是始终清楚地分为两类：波和粒子.前者的典型例子是光,后者包括我们常说的“物质”.在1905年,爱因斯坦提出了光电效应的量子解释,人们开始意识到光波同时具有双重的波和粒子性质. 1924年,德布罗意“物质波”的假说,光,像所有的物质具有波粒二象性.根据这一假说,电子也会有波动现象,如干涉和衍射,电子衍射试验后来被证实.

物质编辑本段,“波”和“粒子”的数学关系颗粒性能量E和动量p刻波的特点是波的频率ν和波长λ的表达,这两个比例的多个物理因素普朗克常数h（H = 6.626 * 10 ^-34J·S）的接触.
E = HV,E = MC ^ 2,联立方程得到：M = HV / C ^ 2（这是相对论质量的光子,光子,因为光子不能是静态的,没有静止质量）P = MC
P = HV / C（p是势头）
编辑本段历史
成熟,在十九世纪末,原子理论的抬头,根据原子理论的观点,物质的微小粒子 - 原子.如原来的被认为是流体的电气阴极射线实验表明,由汤普森太阳称为电子粒子组合物.因此,人们认为,大部分的物质是由粒子.在同一时间,波被认为是另一种存在的物质.波浪理论已经相当深入的研究,包括干涉和衍射等现象.光托马斯杨氏双缝干涉实验,以及显示的夫琅和费衍射特性,清楚地表明,它是一个波动.
但是,在20世纪的到来,这一观点已经面临着一系列的挑战.于1905年,阿尔伯特·爱因斯坦的光电效应,显示出光的粒子性的一面.随后,电子衍射预测和确认.这再次证明了原有的粒子的电子波动.
波和颗粒困扰,终于在二十世纪初量子力学的建立来解决,所谓的波粒二象性.它提供了一个理论框架,使得任何物质,在某些情况下,能够证明这两个属性.的量子力学性质,所有的粒子,如光子,电子或原子,可以用一个微分方程,如薛定谔方程来描述.解这个方程中的波函数,它描述的颗粒的状态.波函数的叠加,即,他们可以像波相互干涉和衍射.波函数在同一时间,也被解释为描述的颗粒出现在一个特定的位置的概率幅.以这种方式,在粒子和波动是统一的解释. />理由为什么小于在日常生活中观察到的物体的波动,因为它们的质量过大,导致的特性波长比观察到的限制,所以可能发生的波动性的经验规模要小得多在日常生活以外的范围.这是为什么经典力学可以很好地解释自然现象.相反,基本粒子,其质量和规模决定了他们的行为主要是由量子力学描述,从而相去甚远的图片,我们都习惯了.
编辑本段惠更斯和牛顿早期的光理论
由惠更斯开发最早的光理论,他提出了光的波动理论解释,光波如何形成波沿直线前.理论可以解释折射现象.然而,这一理论已经在某些方面遇到困难.因此,它很快就化做了艾萨克·牛顿的粒子理论.牛顿认为,光的微小粒子组成,所以,他能够解释这种现象的反思.他可能会有点麻烦解释这种现象折射的镜头,和太阳光通过棱镜分解为彩虹.
牛顿无与伦比的学术地位,他的理论在一个多世纪以来,没有人敢挑战惠更斯人的理论逐渐被遗忘.直到十九世纪初,衍射现象发现,光的波动理论被重新确认.轻波和粒子的争论一直没有平息.
编辑本段菲涅尔,麦克斯韦和年轻的
19,20世纪初,由托马斯·杨和奥古斯丁 - 吉恩菲涅尔双缝干涉实验证明惠更斯原理的实验原理：这些实验表明,当光线穿过网格,它是可以观察到一个非常类似的行为干扰水波的干涉图案.另外,通过这些样式可以计算出光的波长.詹姆斯·克拉克·麦克斯韦方程在本世纪末,揭示其本质的电磁波.公式得到的结果,电磁波的传播速度是光的速度,这使得光的解释电磁波被广泛接受,惠更斯理论也经过了重新确认.
编辑本段爱因斯坦和光子
1905年,光电效应,爱因斯坦提出了一个理论来解决光的波动理论无法解释这种现象之前.他介绍了一个光子,量子光能进行概念.
光电效应,人们观察到束光照射到某些金属电路中产生电流.可以推断出是一种轻金属电子的发挥,使他们移动.然而,还观察到,对于某些材料,即使一束微弱的蓝色也可以产生电流,但不管如何强烈的红色不能被绘制,其中电流.根据它携带的能量对应的波浪理论,光的强度,从而眩光必将能够提供更多的能量电子撞击.然而,预期的事实,发生相反的情况.
爱因斯坦解释为一种量子效应：电子光子打到金属,每个光子携带的能量E的一部分,这种能量相当于光的频率ν：E =hν的
这里h是普朗克常数（6.626所述10 ^ -34 JS）.的光束的颜色是由频率的光子,光的强度是由光子的数量.由于量化的效果,每一个电子只能整个配发接受光子的能量,因此,只有高频率的光子（蓝色,红色）的能力,达到电子.
爱因斯坦获得了诺贝尔物理学奖,在1921年,因为他的光电效应理论.
编辑本段光电效应方程
é= HV,光线照射原子中的电子吸收的能量来克服工作功能,逃脱原子.电子动能EK = HV-W0,W0逃生原子所需的电子逸出功.这是爱因斯坦的光电效应方程.
编辑本段德布罗意假设
1924年,路易 - 维克多?德国?德布罗意指出,原子中电子的稳定的运动需要引入整数来描述,而另一个涉及整数物理现象,例如,建议作为光具有波粒二象性,物理粒子具有类似构造德布罗意假设干扰和抗振正常模式波粒二象性.他将联系波长λ和动量p：λ= H / P
这是一个概括的爱因斯坦方程,因为光子的动量p = E / C（c为光速）,而λ= C /ν.
德布罗意方程三年后由两个独立的电子散射实验证实电子（静止质量）的身体.在贝尔实验室克林顿约瑟夫·戴维森和莱斯特·亥尔波特杰默低速电子束单晶镍单晶衍射电子发射,测量电子的德布罗意波长公式.在阿伯丁大学,乔治·佩吉特汤姆森多晶体金属箔类似的X射线衍射图样多晶高速电子通过确凿的证实了电子的波动性;后来,有其他的实验观察到的氦原子,氢分子和中子衍射现象,微观粒子的波动性已被广泛证实.根据波动的微观粒子的电子显微镜,电子衍射和中子衍射技术的发展,已成为检测材料的微观结构和晶体结构分析的有力手段.
德布罗意在1929年,因为这个假设被授予诺贝尔物理学奖.汤姆森和戴维森,因为分享了1937年诺贝尔物理学奖,他们的实验工作.
问题,如何统一的光线和微观粒子的波粒二象性是人类认识史上最令人困惑的问题,到目前为止,我们不能说这个问题得到了彻底解决. 1926 M.出生概率波解释了解决这个问题.根据用来描述粒子波动的波函数Ψ（X,Y,Z,T）的概率波解释是概率波,而不是任何特定的物质波,波函数的平方的绝对值|ψ| 2 =ψ*ψ表示在时刻t中的x,y,z出现上面的粒子的概率密度,ψ*表示共轭波函数ψ.通过电子干扰实验的两个孔的概率,|ψ| 2 = |ψ1+ψ2| 2 = |ψ1| 2 + |ψ2有实际意义| 2 +ψ1ψ2+ψ1ψ2*,实力|ψ| 2大的地方颗粒大,相应的粒子数多,强度弱的|ψ| 2小的概率出现,出现颗粒小,相应的粒子数少,ψ1,ψ2+ψ1ψ2*准确地反映件的干涉效应,无论实验是根据大的颗粒流强度的条件,或弱的粒子流,使粒子由一个喷射,反复实验,这两种的结果所产生的干涉条纹是相同的.
粒子流较弱,颗粒一件事反复实验表明微观粒子波动干扰的影响,是不是有很多的粒子聚集的性质,个别粒子的波动.因此,在一方面中,所述颗粒是不可分割的,另一方面,在两孔在同一时间工作的两个孔的实验,因此,它并没有意义谈论它跟踪的微观粒子的运动.
微观粒子具有波粒二象性,遵守法律的微观粒子的运动是从宏观物体的运动规律不同,也不同于经典力学描述微观粒子的量子力学的运动规律来描述宏观物体的运动规律.

解决量子力学粒子问题的薛定谔方程往往归结为薛定谔的解决方案?薛定谔方程薛定谔方程.薛定谔方程被广泛应用于原子物理,核物理和固体物理,原子,分子,核电,稳健的业绩和实际井解决了一系列的问题.
薛定谔方程只适用于非相对论性粒子速度不是很大,其中不包含的粒子自旋的描述.考虑相对论效应时,中Schr?薛定谔方程所取代相对论量子力学方程,这自然包含了粒子的自旋.
.薛定谔提出了量子力学的基本方程.成立于1926年.这是一个非相对论的波动方程.它反映了法律的状态来描述微观粒子的变化随着时间的推移,在量子力学中相当于牛顿的经典力学定律,是量子力学的基本假设之一.设置描述微观粒子状态的波函数Ψ（R,T）,微观粒子质量为m的薛定谔方程在势场U（R,T）的运动.由于初始条件和边界条件,和波函数满足单值,连续条件有限,可以解决波函数Ψ（R,T）.因此,计算的概率分布的颗粒和任何可能的实验的平均值（预期）.当电位函数U不依赖于时间t的,具有确定的能量的粒子,粒子的状态被称为静止的状态.稳态波函数可以写成Ψ（R）被称为稳定状态的波函数满足薛定谔方程,这个方程被称为内在的数学方程,其中E是内在价值,是稳态的能量,Ψ（R ）,也被称为本征函数属于特征值E.
解决粒子的问题往往可以归结为求解薛定谔方程或薛定谔方程的量子力学.薛定谔方程被广泛应用于原子物理,核物理和固体物理,原子,分子,核电,稳健的业绩和实际井解决了一系列的问题.
薛定谔方程只适用于非相对论性粒子速度不是很大,其中不包含的粒子自旋的描述.考虑相对论效应时,中Schr?薛定谔方程所取代相对论量子力学方程,这自然包含了粒子的自旋.
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物理，光的波粒二象性的题，计算每单位时间内打到金属板单位面积上的光子数。

以光源为球心向外发射光子，单位时间内发射的光子数为N=功率*波长*时间/光速
而薄片离光源为3m，这个球面的表面积为S=4*π*R^2
单位时间打到薄片单位面积上的光子数为N/S
去这里看看，会有收获的！
波长λ=c（光速）/f(频率）；c=3.0*10^8m/s,λ=5.89*10^(-7) m因此频率f=c/λ=5.0934810^14 Hz
而光子的能量公式：E=h*f=6.63*10^(-34)*5.0934*10^14=3.377*10^(-19)J;
光源发光是一个球形的，因此在距离此处3m的球面上光子是均匀分布的。
球面公式：S=4*π*R^2;即：S=4*π*9=36π;
功率为1W 一秒中就是一焦耳。
因此答案就是：1/(S*E)=2.6184*10^16个光子；

高二物理 波粒二象性

波粒二象性说的是光就是物质，你也可能是光，公式忘了，你书查下，东西就是说这两种东西他转一圈的时候另一种东西也转一圈，
A. 错在最大初动能的比是4:1
B. 错在逸出功之比我们无法知道
C. 最大速率是2:1, 因为运动半径正比于速率
D. C对了所以D不能选
光电子垂直进入同一匀强磁场中,作匀速圆周运动,
洛仑兹力提供向心力 F=qvB=mv2/r
r=mv/qB=√(2mE)/qB
Ra：Rb=2：1,推出va:vb=2:1 Ea:Eb=4:1
逸出功之比 (E光-Ea):(E光-Eb)