1-1-2 核外电子运动的波粒二象性
1924年,法国物理学家德布罗意预言:假如光具有二象性,那么微观粒子在某些情况下,也能呈现波动性。他指出:具有质量m、运动速度v的粒子,相应的波长λ可以由下式给出:
λ=h/mv
∵动量P=mv
∴λ=h/P
该公式通过普朗克常数h把微观粒子波动性和粒子性统一起来。
核外电子运动完全不同于宏观物体,不遵守经典力学规律. 电子质量极小,速度极大,其运动的特殊性主要体现在三个方面:
(1)量子化特征。包括能量量子化和“半径”量子化.
(2)波-粒二象性。德布洛依提出:实物粒子具有波动性。这种实物粒子的波称物质波,又称德布洛依波。
例如:一个电子 ,其质量m =9.11×10-11g;运动速度v=106m·s-1,
按德布洛依关系此电子 λ=727pm, 此λ值与x-射线的相同。
电子衍射实验(图1-2)证实了德布洛依波的存在。
(3)统计性。电子的波性是大量电子(或少量电子的大量)行为的统计结果。所以:物质波是统计波。