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5.3 The Interference of Electrons Video 电子的干涉 视频在线视频

下一节:5.3 随堂讨论

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5.3 The Interference of Electrons Video 电子的干涉 视频课程教案、知识点、字幕

大家好
Hello everyone

这节课我们一起来了解 电子干涉
In this lesson, let's learn about electronic interference

实物的波动性
Volatility of physical objects

1900年之前为止
Until 1900

我们认为 一切东西都是由辐射和实物构成的
We believe that everything is made up of radiation and physical objects

辐射是由电磁场中的一个波构成的
Radiation is composed of a wave in the electromagnetic field

没有静止质量
No rest-mass

实物由粒子构成
The object is made up of particles

有静止质量
have a rest mass

上一节我们讲到 电磁场是量子化的
In the last section we talked about the electromagnetic field being quantized

尽管辐射是电磁场中的一个波
Although radiation is a wave in the electromagnetic field

它的行为在某些方面却像粒子
Its behavior is, in some respects, like a particle

那么 实物又是怎样呢
What about the real matter

德布罗意认为 辐射既有波动性又有粒子性
De Broglie believes that radiation has both volatility and particulates

而实物的行为却永远像粒子
and the behavior of things is always like particles

这是不对称的
This is asymmetric

因此辐射和实物之间应当有一种对称性
Therefore, there should be a symmetry between radiation and objects

他建议
He suggested

实物也应当既有波动性又有粒子性
Physical objects should be both volatile and particulates

他提出
He proposed

与每个实物粒子相联系的波的波长
The wavelength of the wave associated with each physical particle

λ就等于普朗克常数h
Lambda equals Planck constant h

除以这个物体的质量和它的速率v的乘积
divided by the product of the mass of this object and its speed v

如果我们把德布罗意公式
If we put the De Broglie formula

用到一个典型的宏观物体上
on a typical macro object

下面我们来看一个例子
Let's look at an example

比如一个一千克的垒球
For example, a kilogram softball

以1米每秒的速率在地板上滚动
rolling on the floor at a rate of 1 meters per second

则这个垒球所对应的物质波的波长是多少
What is the wavelength of matter wave corresponding to this softball

根据我们之前讲的德布罗意物质波公式
According to De Broglie's material wave formula we talked about before

一个实物粒子所对应的波的波长λ
The wavelength of a wave λ corresponding to a physical particle

就等于普朗克常数h
is equivalent to the Planck constant h

除以这个物体的质量乘以它的速率v
divided by the mass of this object multiplied by its speed v

我们代入数值 可以得到
We can get the numerical value by substituting it

与这个垒球实物粒子所对应的
Corresponding to this softball physical particle

物质波的波长λ
wavelength of matter wave

等于6.6乘10的负34次方米
is equal to 6.6 times 10 to times minus 34 meters

这比可以探测的长度小得太多
This is much smaller than the length that can be detected

难怪我们从来没有注意过垒球的波动侧面
No wonder we never notice the side of the softball

一个实物粒子怎么会有波长呢
How can a physical particle have wavelengths

我们来看一个实验
Let's look at an experiment

用电子做双缝实验
Double slit experiment with electrons

它以一种完全改变我们对物质的基本看法
It completely changes our basic view of matter

的方式实现的
ways to achieve

证实了德布罗意的物质波思想
De Broglie's thought of matter wave is confirmed

用电子做的双缝实验
Double slit experiment with electrons

和用光做的双缝实验的结果完全相像
The results are similar to those obtained by using the double slit experiment

因此 电子必定是波
So electrons must be waves

量子物理学对这个难题所给的答案
The answer given by quantum physics to this difficult problem

和对光的双缝干涉所给的的答案相同
The same answer is given to the double slit interference of light

穿过双缝的是一种场
Through double seams is a field

我们把它叫做物质场
We call it material field

德布罗意的物质波是物质场中的波
De Broglie's matter wave is a wave in matter field

正如电磁波是电磁场中的波一样
Just as electromagnetic waves are waves in electromagnetic fields

并且 物质场也是量子化的
and the material field is also quantized

电子是场的能量增量
Electron is the energy increment of the field

因此
Thus

一切实物和辐射都是由量子化的场构成的
all physical objects and radiation are made up of quantized fields

最后我们总结一下刚才所讲的内容
Finally, let's summarize what we have just said

德布罗意认为
De Broglie thinks

实物粒子也具有波动性
Physical particles also have volatility

与实物粒子所对应的物质波的波长
The wavelength of matter wave corresponding to physical particles

λ等于普朗克常量h
Lambda equals Planck constant h

除以实物粒子的质量和它的速率v的乘积
Divided by the product of the mass of a physical particle and its speed v

实物粒子由物质场构成
Physical particles consist of matter fields

电子等粒子其实是物质场的能量增量
Electrons and other particles are actually the energy increment of matter field

这节课的内容就讲到这里 谢谢大家
That's all for today Thank you

物理与人类未来课程列表：

Chapter I Classical Physics (I)第1章 经典物理学(I)

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Chapter VIII The Role of Physics on The Science, Technology and Society of The Future 第8章 物理学与人类未来：科

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