德布罗意关系式的相对论协变形式及物质波波速

从德布罗意关系及相对论的协变性出发,得到了四维协变形式的德布罗意关系式,并讨论了物质波的相速度、群速度及粒子运动速度之间的关系.     

L.V.德布罗意及其对量子力学创建的贡献

介绍了Ｌ．德布罗意如何提出作为量子力学基础之一的相位波及波粒二象性理论，并讨论了Ｌ．德布罗意对建立量子力学的贡献及其科学思想对现代科学产生的深远影响和重要意义。     

物质波的群速度与德布罗意关系

由光的波粒二象性引发了关于实物粒子波粒二象性的设想。德布罗意认为:质量为m,以速度u运动的粒子,从波动性的角度来看,具有波长λ和频率v。这种与实物粒子相联系的波称为物质波。与光子一样,粒子的能量、动量、波长、频率之间遵从关系式:     

相位不变性的若干讨论

考察了经典波动理论中的相位不变性,并且提出它作为物理学基本原理的直观依据———物理量的序列不变性.序列不变性是相对论原理的一个反映.从相位不变性出发,在给定时空变换关系下(伽利略变换和洛伦兹变换),得到波矢、频率和描述波包(类似于经典粒子)运动的群速度的坐标变换公式.另外,讨论了薛定谔方程、克莱因-戈尔登方程的相位坐标变换问题.对于薛定谔方程,我们认为量子力学中的复概率幅解放了经典波动情形下(波函数的实部具有独立物理意义)必须满足的相位不变性的约束,从而扩展了物理学的疆域,使它成为非相对论量子力学的基础;对于克莱因-戈尔登方程,它的解满足相位不变性,虽然对复波函数一般很难定义物理量序列的概念,但是对于克莱因-戈尔登方程,我们认为它也隐藏了某种序列不变性,并且结合倪光炯教授的双组分(正反粒子成分)观念给出了定义这种序列的一种可能性.     

物质波理论的创立(Ⅱ)

三、物质波理论的应用1.玻尔量子化条件的物理解释 德布罗意在他的第一篇物质波论文中,把他的相波概念应用到以闭合轨道绕核运动的电子,从而推出了玻尔的量子化条件,这是德布罗意波能够成立的一个有力证据.德布罗意假定在t=0时刻,电子位于O点,并以速度v= 运动.它所缔合的波也在O点并以速度C/ 沿电子轨道运行,假定在t 时刻波与电子再次重合在O' 点.设电子运行周期为T,由于电子与波的速度不同,则二者重合必须满足下式或因此在从O 到O' 点时,电子内在运动的位相变化为德布罗意认为如果电子轨道是稳定的,那么经过O' 点的波必须在位相上与电…     

德布罗意标尺:利用物质波进行精密测量

<正>1923年,德布罗意提出一个全新的概念,这个革命性的概念表达形式非常简单:"可以将物质或能量的孤立部分与周期性现象相联系"。这个周期现象的德布罗意波长是λdB=h/mυ。德布罗意波向经典理论提出挑战。例如,在一个双缝中的电子衍射只可以假设为自由传播的非局域化的量子波。由于每个单一粒子可以用多     

封面说明

今年是法国物理学家路易-德布罗意(1892—1987)提出实物粒子波粒二象性80周年．1923年年底，德布罗意吸取了法国物理学家布里渊关于环绕原子核运动的电子会在以太中激发出一种相位波和只有电子轨道适当时才能形成稳定的驻波的想法，去掉以太概念，直接把波动概念赋予电子本身，一个运动粒子相应一个正弦波，波长λ=h／p，P是粒子的动量，h是普朗克常量，这个式子后来称为德布     

德布罗意物质波公式的建立

本文根据德布罗意在诺贝尔奖获奖典礼上的演讲稿“电子的波动性”的内容,系统介绍了德布罗意通过综合运用波动学、狭义相对论等的基本原理,一步步建立起了关于物质波理论的基本公式的过程,同时自然地引出了物质波的相速度和群速度,并清晰地阐明了它们对应的物理意义．     

量子力学的诞生(3)

四、波动力学的诞生 波动力学是薛定谔在德布罗意文章的影响下于1926年建立起来的。 薛定谔是奥地利人,毕业于维也纳大学,受波尔兹曼影响很深,他自己说“他 (波尔兹曼)的思路唤起我对科学的爱恋”。早年在分子运动论统计力学和连续介质物理等方面进行工作,擅长于解本征值问题。 从1921年开始薛定谔在瑞士苏黎世大学任教授,1925年爱因斯坦关于理想气体的量子论一文引起薛定谔对德布罗意文章的重视,他企图把德布罗意关于自由粒子的波推广到束缚粒子的情况,像德布罗意一样讨论粒子的相对论运动,结果他得出一个波动方程(即克莱因、戈登方程),并…     

德布罗意与物质波理论

 路易斯一维克多·德布罗意(Louis-Victorde Broglie 1892-1987)是法国著名理论物理学家,物质波理论的创立者.德布罗意主要从事理论物理、尤其是关于量子问题的研究,他在该领域取得的重大研究成果为现代物理的发展做出了杰出的贡献.1924年11月,德布罗意在博士论文中阐述了著名的物质波理论,并指出电子的波动性.     

宏观物体是否具有德布罗意波

在高中物理教材中经常直接认为宏观物体具有德布罗意波.本文从德布罗意波提出、实验验证结合最近的量子力学发展,得出宏观物体是否具有德布罗意波这个问题至今还没有答案,并不能确定.     

模拟电子衍射的CAI课件

 如何理解微观粒子的波粒二象性,如何将经典观念上对立、排斥的波和粒子两个概念统一于一体,是大学物理教学中的一个难点。电子衍射实验说明电子具有波动性,它是证明德布罗意波存在的重要实验之一,一般的教材都对此作了介绍,并给出了相应的照片。但是,同学们在学习过程中却感到很抽象,对其衍射条纹的形成过程以及电子的波动性和粒子性的统一很难理解。     

德布罗意和波粒二象性——纪念德布罗意诞生一百周年

今年8月15日是德布罗意(Louis Vic-tor de Broglie,1892—1987)诞生一百周年纪念日.他是本世纪二十年代为创建量子力学作出杰出贡献的物理学家中最后去世和最长寿的一位物理学大师。德布罗意对物理学的最重要贡献,无疑是他在1924年博士论文中提出的电子波假设,他正因此获得1929年的诺贝尔物理学奖.虽然目前流行的各种近代物理的教科书和科普读物,对于德布罗意的电子波,或者说一般的德布罗意波,都有简详不同的阐述,但是能够按其原始意义如实介     

三腔整管RKA相位的理论与模拟的比较分析

首先采用运动学理论和空间电荷波理论推出了计算中间腔间隙入口处调制电流相位的经验公式。采用调制电子束激励中间腔的非线性理论估算中间腔和输出腔间隙电压的幅度和相位,并提出了估算输出腔间隙入口处调制电流相位的经验公式。采用这些理论和二维粒子模拟比较了中间腔和输出腔间隙入口处调制电流相位、中间腔和输出腔间隙电压相位。中间腔和输出间隙入口处调制电流相位误差为2.627°(模型1)和3.857°(模型2)。中间腔间隙电压幅度的相对误差是1.47%,输出腔幅度的相对误差是5.42%,中间腔相位的误差是4.017°(模型2)和5.427°(模型3),输出腔的相位的误差是12.32°。最后根据二维粒子模拟得出了三种模型调制电流的相位与距离的关系。相关理论计算结果与2D的PIC模拟结果进行了比对,验证了理论估算结果的可信度。     

物质波理论的奠墓者——L.V.德布罗意

今年8月15日是法国著名理论物理学家,物质波理论的创立者L.V.德布罗意(LouisVictor　de Broglie,1892-)九十岁生日.本文概要介绍他的科学生涯和对现代物理学发展做出的贡献. L.V.德布罗意发展了爱因斯坦于1905年提出的光的波粒二象性概念,创造性地构思了物质波概念,成为波动力学的主要奠基人之一.他在从玻尔的原子理论转变到量子力学的过程中,起了关键性的作用.1929年他因“发现电子的波动性”而获诺贝尔物理学奖.他曾长期从事理论物理的教学和研究工作,对理论物理的后来发展和为其培养人才均做出一定的贡献. L.V.德布罗意于1892年8月15…     

波粒二象性验证实验和结论

众所周知,1923—1924年间,德布罗意采用类比,把光的波、粒二象性推广到实物粒子,引入了物质波的概念,并给出了两个与描述光的波粒二象性相同的公     

用压电陶瓷实现的光纤相位调制理论与实验分析

本文对用PZT实现的光纤相位调制理论进行了分析,推导了PZT外施电压与相位变化量之间的数学关系式.最后,通过实验验证了该理论的正确性.     

波片光轴偏差对偏振分光光束振幅和相位的影响研究

研究了在线偏振光入射、波片和偏振分束器结合使用时波片光轴偏差对偏振分束器分出的两束光的振幅和相位的影响。给出了在两种放置情况下,任意波片光轴方向偏差对偏振分光光束振幅和相位影响的表达式。详细分析了1/4波片和1/8波片的影响性质,给出了具体的振幅和相位影响关系式。     

Aharonov-Casher和He-McKellar-Wilkens相位的对偶对称关系

本文首先对电磁理论中的对偶对称性以及对偶变换做了简要回顾.然后讨论了与电磁相互作用相联系的Aharonov-Casher和He-McKellar-Wilkens相位之间的对偶对称性.最后,在宇称不守恒但具有相对论不变性的条件下,给出了一般情况下描述Aharonov-Casher和He-McKellar-Wilkens相位之间对偶对称关系的拉格朗日量,从而建立了统一的、不依赖于模型的描述Aharonov-Casher和He-McKellar-Wilkens相位之间对偶对称关系的方法.     

探测和操纵量子世界中的个体——2012年诺贝尔物理学奖科学贡献评述

 大家知道, 微观物体通常表现出完全不同于经典物体运动的量子行为, 其根本特征是具有波粒二象性:实物微观粒子会像光波、水波一样, 具有传播、干涉和衍射的波动行为, 这就是所谓的物质德布罗意波;光也会像实物粒子一样具有特定的动量和能量, 与实物粒子碰撞遵守能量-动量守恒定律。