文档介绍：1§ 波函数的统计解释一、对波粒二象性的理解二、波函数和概率波三、物理对波函数的要求四、自由粒子的波函数 2 大量电子一次大量电子一次入射,立即在入射,立即在屏幕上形成衍屏幕上形成衍射图样射图样。。方法一方法二电子一个一个的入射,经过足够长的时间,在屏幕上形成同样的衍射图样。电子衍射实验 3 28只电子 1000 只电子 1万只电子几百万只电子 4 电子双缝干涉实验 5 STM 观测到的量子围栏( quantum corral ) --1993 6关于波粒二象性的两种错误观点关于波粒二象性的两种错误观点: : 错误之一错误之一:粒子是基本的,把电子波与经典波:粒子是基本的,把电子波与经典波( (如声波如声波) )相类比,认为电子波是大量电子相互作相类比,认为电子波是大量电子相互作用的结果,单个电子不显波性。用的结果,单个电子不显波性。错误之二:波是基本的,一个粒子是由许多波组合起来的一个波包,波包的速度也就是粒子的速度,波包的运动表现出粒子的性质。但是,单缝衍射、双缝干涉实验否定了这一点。但是,波包在介质中因色散而扩展而消失,但电子没有; 波在媒质界面分为反射和折射,但一颗电子是不可分的。 7 2)波动性?“可叠加性”:有干涉、衍射等现象?不是经典的波不代表实在物理量的波动 1)粒子性?整体性?不是经典的粒子没有“轨道”概念一、微观粒子波粒二象性的正确理解 3)结论: 微观粒子在某些条件下表现出粒子性在另一些条件下表现出波动性两种性质寓于一体, 却不能同时表现出来 8两种图像不会同时出现在你的视觉中。少女? 老妇? 9二、波函数和概率波 1. 波函数物质波波函数写成 ( )假设物质波不代表实在物理量的波动而是刻划粒子在空间概率分布的概率波),(tr ??玻恩获得 1954 年诺贝尔物理学奖经典波(平面单色波) )(2 cos????? xt o??10 I大光子出现概率大 I小光子出现概率小波动性:某处明亮则某处光强大即I大粒子性:某处明亮则某处光子多即N大光子数 N?I?E 0 2光子在某处出现的概率和该处光振幅的平方成正比对比光的波粒二象性