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關(guān)于光子的波粒二象性

更新時間:2024-04-08 文章作者:admin3 信息來源:http://wuliok.com 閱讀次數(shù):

是這樣的,光子的波粒二象性是一個挺復(fù)雜的概念,嚴(yán)格解釋很難,這里我也僅僅能說些皮毛的內(nèi)容。
首先,你要知道在經(jīng)典物理中,波和粒子是兩個截然不同的概念,其可以用一些特定的物理特征表明。典型的,如果一個物理對象能發(fā)生干涉、衍射,那么,就認(rèn)為其是個波,如果一個物理對象有明確的能量、動量(動量是關(guān)鍵),那么其就是粒子。這就是為什么3-4這本書中的內(nèi)容能說明光是波的原因。
其次,關(guān)于波粒二象性,這個是近代物理的重大進展。其起源是對于光電效應(yīng)的研究,這個現(xiàn)象你們應(yīng)該講了,是光的粒子性的一個重要實驗論證。其他的實驗論證還有康普頓散射實驗等。可以說,這些發(fā)現(xiàn)催生了量子力學(xué)。正是這些發(fā)現(xiàn),論證了光的粒子性。至此,人們認(rèn)為,光同時具有波動性和粒子性,合稱波粒二象性。
在這之后,德布羅意提出了物質(zhì)波的概念,也稱德布羅意波,就是你的那兩個解釋光的粒子性的兩個公式。這個公式當(dāng)然能證明光的波粒二象性,因為它將波的表征參數(shù)(波長、頻率)和粒子的表征參數(shù)(能量、動量)結(jié)合在了一起。更重要的,它表明,一切粒子都具有波的性質(zhì),這個由之后的電子干涉、衍射實驗,冷原子干涉實驗所驗證。也就是說,世界上所有物質(zhì)都具有波粒二象性(包括你),只不過是對外界表現(xiàn)的行為有時是粒子,而有時是波(這個僅對微觀粒子成立,宏觀物質(zhì)波動性太弱了,可以不考慮)
最后,對于光再多說兩句,其實,經(jīng)典物理(電動力學(xué))已經(jīng)可以給出一定的光的粒子性了,因為光是電磁波,而電磁場的能量和動量可以通過坡印廷矢量和麥克斯韋脅強張量導(dǎo)出,一定意義上說明了電磁場實際也具有粒子性,只不過那個時候人們沒有明確提出這個概念而已。
總之,現(xiàn)在,人們認(rèn)為,物質(zhì)都是同時具有波動性和粒子性的,只不過在特定條件下對外表現(xiàn)出粒子性,而另一些條件下表現(xiàn)出波動性。光自然也不例外。
以上只是個人的淺見,不代表正統(tǒng)觀點,僅供參考,如有問題,歡迎追問,我們共同討論。WdN物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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