Изучение волновых свойств микрочастиц, отчет по лабораторной работе

Министерство образования  и науки Украины

Приазовский государственный технический университет

Кафедра физики

ОТЧЁТ

по лабораторной работе № 99

по дисциплине «Физика»

Выполнил

студент группы МА-03

********* С. А.

Проверил

Гранкин Д. В.

г. Мариуполь, 2004 г.

Лабораторная работа № 99

Изучение волновых свойств микрочастиц

Цель: изучить теорию и экспериментальные доказательства волновых свойств материальных частиц с нулевой массой покоя.

Основные теоретические положения

1. Гипотеза Де-Бройля. Материальные частицы обладают волновыми свойствами. Однако в своё время для физиков это явилось неожиданностью. Электрон считался во всём подобным классической частице. Движение электрона электрических и магнитных поля не противоречило такой модели, и до 1927 г. Не было указаний на волновые свойства электрона. Только после проведения опыта по взаимодействию электрона с атомами стала ясна неприменимость классической механики в этой области. Решающий эксперимент провели К. Дэвиссон и Л. Джермер. Они показали, что электрон подобно волнам может испытывать дифракцию.

Теория этого вопроса началась со смелой гипотезы Де-Бройля о том, что электроны в силу симметрии в природе могут обладать волновыми свойствам. По его теории, волну можно представить комплексной волновой функцией:

,

а энергия должна быть такой же, как и у фотонов. В связи с тем, что электрон имеет свойство в определённый момент времени занимать определённое положение, физикам пришлось связать с частицей волновой пакет, подобный волновому пакету электромагнитных волн (ЭМВ), имеющего групповую скорость движения

.

Ордината волнового процесса, тем не менее, не соответствует напряжённости. Однако сами опыты по дифракции не дают непосредственных указаний на то, чему именно соответствует ордината. Они лишь указывают на существование движения, длина волны которого называется длиной волны Де-Бройля и определяется выражением