德布罗意公式的物理意义是什么?

作者&投稿:藏甄 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

德布罗意波长公式是量子物理中描述物质波的波长与物质粒子的动量之间关系的公式,由法国物理学家路易斯·德布罗意(Louis de Broglie)提出。该公式揭示了波粒二象性的本质,即物质实体既可以表现为粒子的性质,也可以表现为波动的性质。

1. 知识点定义来源和讲解:

德布罗意波长公式的定义来源于德布罗意的波粒二象性理论。根据量子力学的观点,物质粒子如电子、质子等都具有像光一样的粒子-波二重性质。德布罗意提出,物质粒子的波动性质可以用波长来描述,这个波长称为德布罗意波长。

德布罗意波长公式为:λ = h / p,其中 λ 表示德布罗意波长,h 是普朗克常数(约等于 6.62607015 × 10^(-34) J·s),p 表示物质粒子的动量。

2. 知识点的运用:

德布罗意波长公式可以用于解释一系列的现象,如电子和其他微观粒子的衍射和干涉现象。它也是薛定谔方程等量子力学理论的基础之一。

3. 知识点例题讲解:

例题:一个速度为 500 m/s 的电子的德布罗意波长是多少?

解答:根据德布罗意波长公式 λ = h / p,我们需要先计算电子的动量 p,然后代入公式求解波长 λ。

由经典力学的动量定义 p = mv,其中 m 是电子的质量,v 是电子的速度。

已知电子质量为 m = 9.10938356 × 10^(-31) kg,电子速度为 v = 500 m/s。

由此得出电子的动量 p = m * v = (9.10938356 × 10^(-31) kg) * (500 m/s) = 4.55469178 × 10^(-28) kg·m/s。

接下来,代入德布罗意波长公式:λ = h / p。

λ = (6.62607015 × 10^(-34) J·s) / (4.55469178 × 10^(-28) kg·m/s) ≈ 1.45259154 × 10^(-6) m。

所以,该速度为 500 m/s 的电子的德布罗意波长约为 1.45259154 微米。

通过这个例题,我们可以看到如何运用德布罗意波长公式计算物质粒子的波长。它帮助我们理解量子力学中波粒二象性的重要概念。



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科学史上有哪些巧妙的实验?
答:戴维森与革末发现散射强度特别显著。通过布拉格方程,可以得到电子的波长并转化成电子的能量。考虑了晶体的折射率后,和得布罗意公式符合得很好。在量子力学建立的过程中,每一个进步都是极其令人激动的!那些大胆的物理学家们在人类知识的边缘直接迈出了一大步,指向了未来的发展方向。

德布罗意简介德布罗意物质波的研究起源
答:他在巴黎大学担任理论物理教师。那么这样一个伟大的物理学家有着怎样的生活呢?先简单介绍一下德布罗意。德布罗意电影公司德布罗意的全名是路易维克多德布罗意。他出生于一个有百年历史的贵族家庭。这个贵族家庭在法国历史上赫赫有名,一直为法国国王效力。布罗意早年倾向于文学,18岁获得学士学位。在获得学士...

请通俗的解释一下波粒二象性
答:爱因斯坦因为他的光电效应理论获得了1921年诺贝尔物理学奖。德布罗意1924年,路易-维克多·德·布罗意构造了德布罗意假设,声称所有的物质都有类波的属性。他将这个波长λ和动量p联系为:λ=h/p 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。德...

物理中最小电子是什么如题 谢谢了
答:电子到底是什么呢?我们不能用描述经典小球的方法来描述电子,那么应该用什么来描述电子的行为呢?难道电子的行为一点规律都没有吗? 1926年,薛定谔建立了能够描述量子世界中可测量事物的方程组,其理论核心是电子是波。他认为在他的方程中的波就是得布罗意倡导的物质波。当其他研究人员企图找到方程中隐含的物理意义时,...

研究小小的基本粒子为啥要用巨大的加速器
答:徳布罗意,他受到研究实验物理学的哥哥的影响,改行研究物质结构。1924年,他向巴黎大学理学院递交了一篇博士论文,在论文中他提出了一种新观点,认为任何一个粒子的运动都有一种波和它伴随,并影响到粒子的运动。这种波的波长,和粒子的动量成反比。由于我们肉眼所看到的物体质量太大,用德布罗意的公式...

量子力学有可能被推翻的问题是那些?
答:子的动量P和它的徳布罗意波长λ必须具有下列关系:nP=nh/λ,其中“n”代表大量粒子。nP=nh/λ和P=h/λ在数学上是一致的。因此这条公式能够定量地解释戴维逊—革末实验。如果认为P=h/λ的观点是正确,也就是认为单个粒子具有波动性,但是这样是不符合实验结果及违反能量 — 动量守恒定律的。结论单个粒子不具有...

急!!!一道物理问题
答:(1)根据牛二律qvB=mv2/R得R=mv/qB 从而知动量P=mv=qBR=?再根据得布罗意关系:波长=h/P,可得粒子的波长。(2)小球的动量P=mv=?(速度与粒子相同),扔根据得布罗意关系:波长=h/P可得 小球波长。注释: 小球波长很小这一结果与实际相符,说明宏观物体波动性不显著。

为什么光总是以光速传播?
答:物质波的概念提出以后,很快在实验上得到验证,1927年,戴维逊和革末的电子衍射实验证明了电子波在晶面上反射,符合伦琴射线(X光)的乌力夫-布拉格公式,另外著名的电子衍射实验也证明了电子同样具有波动性。且符合徳布罗意物质波公式。在电子的波动性获得实验验证之后,实验还证明了诸如原子,分子,和中子...

波函数的物理意义是什么?
答:由于微观粒子具有波粒二象性,粒子的位置和动量不能同时有确定值(见测不准关系),因而质点状态的经典描述方式不适用于对微观粒子状态的描述,物质波于宏观尺度下表现为对几率波函数的期望值,不确定性失效可忽略不计。在1920年代与1930年代,理论量子物理学者大致分为两个阵营。第一个阵营的成员主要为...

高中物理人教版选修3—-5知识点总结
答:95 波粒二象性 物质波 Ⅰ 徳布罗意波长关系式的定量计算不作要求96 原子核式结构模型 Ⅰ 97 氢原子光谱 Ⅰ 98 原子能级 Ⅰ 99 原子核的组成 Ⅰ 100 原子核的衰变 半衰期 Ⅰ 用半衰期公式定量计算不作要求101 放射性的应用于防护 放射性同位素 Ⅰ 102 核力与结合能 质量亏损 Ⅰ 103 核反应方程 Ⅰ 104 ...