德布罗意波的实验验证 1、戴维逊-革末实验 戴维逊和革末的实验是用电子束垂直投射到镍单晶，电子束被 散射。其强度分布可用德布罗意关系和衍射理论给以解释，从 而验证了物质波的存在。1937年他们与G.P.汤姆孙一起获得 Nobel物理学奖。 K 实验装置： 电子从灯丝K飞出，经电势 差为U的加速电场，通过狭 缝后成为很细的电子束，投 射到晶体M上，散射后进入 电子探测器，由电流计G测 量出电流。 M
二、德布罗意波的实验验证 1、戴维逊-革末实验 G M K 戴维逊和革末的实验是用电子束垂直投射到镍单晶，电子束被 散射。其强度分布可用德布罗意关系和衍射理论给以解释，从 而验证了物质波的存在。1937年他们与G. P.汤姆孙一起获得 Nobel物理学奖。 实验装置： 电子从灯丝K飞出，经电势 差为U的加速电场，通过狭 缝后成为很细的电子束，投 射到晶体M上，散射后进入 电子探测器，由电流计G测 量出电流
实验现象： 实验发现，单调地增加加速电压， 电子探测器的电流并不是单调地增 加的，而是出现明显的选择性。例 如，只有在加速电压U=54V,且 0=50时，探测器中的电流才有极 54 U(V) 大值。 实验解释： 2A=2dsin号cos日=ka 2 @121 dsina=kA 当加速电压U=54V,加速电子的能量 eU=w2/2,电子的德布罗意波长为 h =16.7nm p 2meU
实验现象： 实验发现，单调地增加加速电压， 电子探测器的电流并不是单调地增 加的，而是出现明显的选择性。例 如，只有在加速电压U=54V,且 θ=500时，探测器中的电流才有极 大值。 Θ/2 Θ/2 d l = d = k 2 cos 2 2 2 sin Δ d sin = kl 实验解释： 当加速电压U=54V，加速电子的能量 eU=mv2 /2，电子的德布罗意波长为 nm meU h p h 16.7 2 l = = = 54 U(V) I O
kh dsine= √2meU kh 1 sin0 d 2meU X射线实验测得镍单晶的晶格常数d=0.215nm ar℃sinθ=0.777 0=arcsin0.777=51° 实验结果： 理论值(0=50)与实验结果(0=51)相差很小，表明电子电子 确实具有波动性，德布罗意关于实物具有波动性的假设是正确 的
meU kh d 2 sin = X射线实验测得镍单晶的晶格常数d=0.215nm arcsin = 0.777 实验结果： 理论值(θ=500 )与实验结果(θ=510 )相差很小，表明电子电子 确实具有波动性，德布罗意关于实物具有波动性的假设是正确 的。 d meU kh 2 1 sin = o = arcsin 0.777 = 51
2、汤姆逊实验 1927年，汤姆逊在实验中，让电子束 通过薄金属笛后射到照相底线上，结 果发现，与X射线通过金箔时一样， 也产生了清晰的电子衍射图样。 1993年，Crommie等人用扫描隧道显微 镜技术，把蒸发到铜（111)表面上的 铁原子排列成半径为7.13nm的圆环形 量子围栏，用实验观测到了在围栏内形 成的同心圆状的驻波(“量子围栏”)， 直观地证实了电子的波动性。 3、电子通过狭缝的衍射实验： 1961年，约恩孙(Jonsson)制成长为50μm,宽为0.3μm,缝间 距为1.0μm的多缝。用50V的加速电压加速电子，使电子束分 别通过单缝、双缝等，均得到衍射图样
2、汤姆逊实验 1927年，汤姆逊在实验中，让电子束 通过薄金属笛后射到照相底线上，结 果发现，与X射线通过金箔时一样， 也产生了清晰的电子衍射图样。 1993年，Crommie等人用扫描隧道显微 镜技术，把蒸发到铜（111）表面上的 铁原子排列成半径为7.13nm的圆环形 量子围栏，用实验观测到了在围栏内形 成的同心圆状的驻波(“量子围栏”)， 直观地证实了电子的波动性。 3、电子通过狭缝的衍射实验： 1961年，约恩孙(Jonsson)制成长为50mm，宽为0.3mm ，缝间 距为1.0mm的多缝。用50V的加速电压加速电子，使电子束分 别通过单缝、双缝等，均得到衍射图样
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