【物质波】

也称为“德布罗意波”或“实物波”对微观粒子所具有的波动性的描述。由法国物理学家德布罗意在 1924 年首先提出的。他把当时已发现的关于光的波粒二象性这一事实加以推广，提出一切微观粒子也都具有波粒二象性的论点。他认为 19 世纪在对光的研究上，只重视光的波性，忽视了光的微粒性；而在对实体的研究上，则过分重视了实体的微粒性，而忽略了实体的波性。因此他提出了微观粒子也具有波性的假设。德布罗意把粒子和波通过下面的关系联系起来：粒子的能量 E 和动量 P 与平面波的频率ν 和波长λ之间的关系正象光子与光波的关系一样，即

ν=E/h λ＝h/P

且平面波沿着粒子运动方向传播（h 为普朗克常数）。如电子衍射实验完全征实了物质波的存在，它成为建立量子力学的重要基础之一。按照德布罗意假设，粒子以速度ν运动时，相应于这些粒子的平面单色波的波长是

如果ν《c，那末

λ = h = h =

p mv

λ = h

m 0 v

再如，电子经电场加速（加速电位差为 v）后，电子的速度将由关系式

1 m v² = ev, v =

2 0

得

λ =

将 h＝6.62×10-31〔焦耳〕〔秒〕，e＝1.60×10-19〔库仑〕，m0=9.11× 10-31〔公斤〕等数据代入后，得

λ = ×10⁻¹⁰ 〔米〕 =

由此可知，假如用 150〔伏特〕的电位差所加速的电子，物质波的波长为10-10 米，与伦琴射线（x 射线）的波长的数量级相同；而当ν＝10000〔伏特〕时，λ＝0.122×10-10 米。所以这种物质波的波长是很短的。我们知道，光学仪器的分辨率与光的波长成反比，电子显微镜的放大率，远大于光学仪器的放大率，就是因为电子的物质波（德布罗意波）的波长，远较可见光波长为短的缘故。这也充分证明物质波是确实存在的。