注册化工工程师

为了帮助考生系统的复习化工工程师课程，全面的了解化工工程师考试教材的相关重点，小编特编辑汇总了2011年化工工程师考试各章复习的重点资料，希望对您参加本次考试有所帮助！

2011化工工程师考试：无机化学学习方案汇总

(二)微观粒子的波粒二象性

波粒二象性(或二重性)(duality)是量子力学的基础，是理解核外电子运动状态的关键。电子既有粒子性也有波动性，经典力学无法理解，但在微观世界，波粒二象征是普遍的现象。

1. 德布罗意物质波

20世纪初，物理学确立了光具有波粒二象性，在这个认识的启发之下，法国物理学家德布罗意(L.de Broglie)，在1924年提出了“物质波”假设。他认为二象性并非光所有,一切运动着的实物粒子也都具有波粒二象性,他将反映光的二象性的公式应用到电子等微粒上，提出了物质波公式或称为 de Broglie关系式：

λ= h / p = h / mv

式中p代表微粒的动量，m代表微粒的质量，v代表微粒的运动速度，这些都是粒子性的物理量。λ代表微粒波的波长，它是波动性的物理量。两者通过 Planck常数 h (6.626 ×10-34J·s)联系起来。如果实物粒子的mv值远大于h值时(如宏观物体)，则实物波的波长很短，通常可以忽略，因而不显示波动性;如果实物粒子的mv值等于或小于h值时，其波长不能忽略，即显示波动性。

四年后de Broglie的假设被美国物理学家戴维森(C.J.Davisson)和 革默(L. S. Germer)的电子衍射证实了电子这一特性----波粒二象性。后来相继用中子、质子、α粒子、原子等粒子流进行实验，也同样观察到衍射现象，这就充分说明了微观粒子具有波动性的特征。

德布罗意波是微观粒子的运动属性，其物理意义不能用经典物理学解释，只能用适用于微观粒子运动状态的量子力学解释。量子力学告诉我们德布罗意波是具有统计性的几率波。

2. 海森堡测不准原理

海森堡(W.Heisenberg)测不准原理(uncertainty principle)是指同时准确地知道微观粒子的位置和动量是不可能的。即说明具有波动性的粒子没有确定的轨道原理。

经典力学认为宏观物体运动时，它的位置(坐标)和动量(或速度)可以同时准确地测定，对于具有波动性的微观粒子却完全不同，我们无法同时准确地测定它的运动坐标和动量。微观粒子的位置和动量之间存在着下列不确定的关系式：

Δx.Δp≥h/4π 或Δx≥h/4πmΔv

式中，Δp是粒子动量的不准确量;Δx是粒子位置的不准确量;Δv是粒子速度的不准确量;m是粒子的质量; h为Planck常数。此式称之为Heisenberg测不准关系式。

公式表明，粒子位置测定得越准确(Δx越小)，它的动量的不准确度就越大(Δp越大)，反之亦然。宏观物体之所以有确定的运动轨道，是由于h的值很小，m的值很大，由不确定关系式所决定的Δx或ΔV很小的缘故。

值得注意的是，测不准原理并不是因为目前的测量技术不够精确，也不是说微观粒子的运动是虚无缥缈的、不可认识的，实际上它来源于微观粒子运动的波粒两象性，是微观粒子的固有属性。

编辑推荐：

2011年化工工程师考试网络课堂免费试听

2011年化工工程师考试更多考试信息 免费短信提醒

查看2011年化工工程师考试网络辅导方案 在线模考

（责任编辑：）

共2页,当前第1页  第一页  前一页  下一页