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三点剖析

一、德布罗意波

德布罗意波也称为"物质波"或"实物波"，是对微观粒子所具有的波动性的描述，是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，只重视光的波动性，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，而忽略了实体的波动性.因此他提出了微观粒子也具有波动性的假设，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之间的关系正像光子与光波的关系一样，即ν=，λ=且平面波沿着粒子运动方向传播（h为普朗克常量）.电子衍射实验完全证实了物质波的存在，它成为建立量子力学的重要基础之一.

二、电子的衍射和电子云

1.电子的衍射

1927年美国工程师戴维孙获得了电子束在晶体上的衍射图样.同时英国物理学家汤姆生也独立地完成了这一实验，从而证明了实物粒子也具有波动性.

2.电子云

描写原子或分子中电子在原子核外围各区域出现的几率的状况时，为直观起见，把电子的这种几率分布状况用图象表示时，以不同的浓淡程度代表几率的大小，这种图象所显示的结果，如电子在原子核周围形成云雾，故称"电子云".在距原子核很远的地方，电子出现的几率几乎等于零，意味着不可能在那里发现电子；有些非常靠近核的区域，其几率也是零，也是无法发现电子的区域.

三、不确定性关系

微观粒子既具有波动性又具有粒子性，这个事实表明运用经典概念处理微观粒子的运动问题，其有效性是有一定限度的.

1927年春，海森堡在哥本哈根玻尔研究所看到云室中的电子轨迹是那么粗大，而电子本身并没有那么大，便思索如何解释云室中的电子轨迹问题.他觉得也许是电子的位置具有某种不确定性？经过分析发现，微观粒子的动量和位置坐标不能同时准确地确定，它们的不确定量的乘积，约为普朗克常量的数量级，量子力学的严格证明给出Δx·Δpx≥h4π，式中Δx表示粒子在x方向上的位置的不确定范围，Δpx表示在x方向上动量的不确定范围，其乘积不得小于一个常数h4π，h为普朗克常数.上式称为不确定关系或不确定原理，它是自然界的客观规律，是量子理论中的一个基本原理.

各个击破

【例1】以下说法正确的是（ ）

A.物体都具有波动性 B.抖动细绳一端，绳上的波就是物质波

C.通常情况下，质子比电子的波长长 D.核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道

解析：任何物体都具有波动性，故A项对，对宏观物体而言，其波动性难以观测，我们所看到的绳波是机械波，不是物质波，故B项错.

电子的动量往往比质子的动量小，由λ=知，电子的波长长，故C项错.

核外电子绕核运动的规律是概率问题，无确定的轨道，故D项对.

答案：AD