КОРПУСКУЛЯРНО_ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ.ppt

дуализм
электромагнитного излучения
Дифракция микрочастиц
Уравнение Шредингера
ЛВВ

поток фотонов.
Корпускулярные свойства излучения.

2. Собственная масса (масса покоя).
Фотон всегда движется со скоростью света
(в любой системе отсчета) и не может находиться в состоянии покоя.

3. Энергия и импульс связаны соотношением
(частный случай релятивистского соотношения для частицы массы :
).

4. Фотон – стабильная элементарная частица, время жизни которой определяется взаимодействием с веществом.

1. Энергия и импульс фотонов:

волны де Бройля:



Дифференцируя формулу связи между энергией E и

импульсом p релятивистской частицы: , получим
. Учитывая, что

для групповой скорости находим

 

Групповая скорость волны де Бройля равна скорости движения частицы V.

Волна де Бройля и частица

– это один и тот же объект. Понятие длины волны де Бройля характеризует этот объект с волновой точки зрения, а понятие импульса определяет свойства объекта как частицы, и эти два понятия связаны соотношением

, где или

Для частицы с кинетической энергией и длина волны де Бройля равна



Для релятивистской частицы:

1927 г.)

О первых экспериментах по дифракции электронов австрийский физик

- теоретик Э.Шредингер писал: «Некоторые исследователи приступили к выполнению опытов, за которые ещё несколько лет назад их бы поместили в психиатрическую больницу для наблюдения за их душевным состоянием. Но они добились успеха!»

Дифракция пучка электронов на монокристалле

известна из опытов по дифракции рентгеновских волн. Еще в 1912

– 1913 гг. английские физики Г. Брэгг и Л. Брэгг (отец и сын) предложили вместо сложной дифракции от множества атомов рассматривать отражение волн от параллельных атомных плоскостей в кристалле и интерференцию отраженных волн.
 
 

г.)

энергией от 17 кэВ до 57 кэВ
При отражении от атомных

плоскостей кристаллитов, которые по разному повернуты относительно оси падающего электронного пучка, но угол остается неизменным, образуется конус дифракции с углом раствора . Сечение этого конуса фотопластинкой представляет собой окружность.

Отражение от разных атомных плоскостей (разные d ) при различных порядках n интерференции дает на фотопластинке систему колец.

в СССР выполнила в 1949г дифракционные исследования с очень слабым

электронным пучком. В этих опытах интервал времени между двумя последовательными прохождениями электронов через поликристалл в 81 раз превышал время, затрачиваемое одним электроном на прохождение всего прибора. Таким образом, взаимодействие электронов друг с другом полностью исключалось, и электроны дифрагировали поодиночке.

Волновые свойства присущи отдельному электрону.

движения микрочастиц, в основу которой положил уравнение

пропорциональна вероятности обнаружения частицы в этом месте».

Пусть через за время проходит один электрон, тогда



В классической физике статистические методы, использующие понятие вероятности, рассматриваются как вспомогательные, и применяются в тех случаях, когда недостаточно знаний о подробностях того или иного события.
В квантовой физике, согласно М.Борну, ситуация совсем иная. Электронам, протонам, фотонам и другим частицам присущи волновые свойства. Нет смысла, например, говорить о локализации световой волны после дифракции на щели или траектории фотонов. Фотон может попасть в любое место экрана наблюдения с той или иной вероятностью. Это касается и микрочастиц, для описания движения которой понятие определенной и непрерывной траектории оказывается неприменимым. При рассмотрении процессов, происходящих в микромире, неизбежно приходится использовать понятие волны вероятности.