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如何解释和理解波粒二象性?
粒子,引力,介质如何解释和理解波粒二象性?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
简单的说,光有时表现出粒子的属性,有时候表现出波的属性。我们的思维习惯,就是一定要在其中选择一种,不能两种兼而有之。
实际上,我觉得如果硬要选一种的话,那么光是一种波,它具有波的所有性质。
我们可以这样理解,如果观察湖面上的水波,这是我们脑袋中最自然的波的形状。那如果波浪很小很小,我们还可以看到明显的波的形状吗?但它确实还是波啊!
另外,德布罗意提出了物质波的概念,不光光子具有波粒二象性,实物粒子也是。发射一个火箭,看似是直线运动的,那么是不是其实是波动,只是波动的不明显。所以波动是物质的基本属性,匀速直线运动运动和静止并不是物质的固有属性?粒子属性只是在宏观世界的一种近似?
说的不一定对,欢迎大家指正!
回答于 2019-09-11 08:43:50
关于波粒二象性的解释,现在量子力学的相关理论还是比较令人信服的,至少就目前来说,这些解释很好地解释了实验现象,实验也很好地符合这些假设。
还是千篇一律,所谓波粒二象性就是,反正就是那些老生常谈,在此不必赘述,想必大家也知道。
物质的波粒二象性表明,我们的感官获取的信息只是一种假象,都是一种概率统计下的模糊反映。因为微观粒子的波动性表明,某个微观粒子出现在某个位置是不确定的,这种不确定性导致我们不能像在宏观世界中一样,很好地预测某个事件的发生,也就是说不存在所谓的因果关系。
但是,宏观粒子,比如你我这样庞然大物,同样具有波粒二象性,只是由于我们波动的波长太短,现在的仪器无法观测而已。
那么问题来了,既然我们这些比如牛马猫狗之类的也是波,按理来说它们在某处出现或不出现也是有一定的概率,但是我们为啥能准确的去预测它们的位置呢?这才是当前我们无法解释的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
要实现可控核聚变,必须对金属态氢离子加上强大的磁场,此时高速旋转的粒子不会产生波动性。当金属态氢离子互相撞击产生热核反应时,粒子是直线运动的。
在一般情况下,宇宙射线受到磁场的作用,金属态氢离子释放电子;电子(光子)的运动要尽量避免切割磁力线,就必须以波的形式到达地面。
可见粒子的波动性和磁场作用有关,而磁场又是和电流如影相随的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
量子力学告诉我们,光同时具有粒子性和波性,但我们看到的要么是波,要么是粒子。所以我们的视角,实验环境的不同,会使粒子表现出波性或粒子性。波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。
十九世纪早期,托马斯·杨和奥古斯丁·菲涅耳分别对粒子的波动性做出重大贡献。托马斯·杨完成的双缝实验显示出,衍射光波遵守波的叠加原理。这实验确切地证实了光的波动性质。
1905年,爱因斯坦对于光电效应给出解释。对于粒子的粒子性进行了不可辩驳的解释。他将光束描述为一群离散的量子,现称为光子,而不是连续性波动。从普朗克黑体辐射定律,爱因斯坦推论,组成光束的每一个光子所拥有的能量 ,等于频率 乘以一个常数,即普朗克常数,他提出了“爱因斯坦光电效应方程”,其中, Wo是逃逸电子的最大动能, 是逸出功。假若光子的频率大于逃逸物质的极限频率,则这光子拥有足够能量来克服逸出功,使得一个电子逃逸,造成光电效应。爱因斯坦的论述解释了为什么光电子的能量只与频率有关,而与辐照度无关。虽然蓝光的辐照度很微弱,只要频率足够高,则会产生一些高能量光子来促使束缚电子逃逸。尽管红光的辐照度很强烈,由于频率太低,无法给出任何高能量光子来促使束缚电子逃逸。
爱因斯坦这样描述这一现象:“好像有时我们必须用一套理论,有时候又必须用另一套理论来描述(这些粒子的行为),有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是合在一起便可以。”
爱因斯坦对待科学现象是理性且包容的!
时时刻刻展示了这位科学家的睿智和行动力。
既然光具有波粒二象性,那么应该也可以用波动概念来分析光电效应,完全不需要使用光子的概念。1969年,威利斯·兰姆与马兰·斯考立(Marlan Scully)应用在原子内部束缚电子的能级跃迁机制证明了这论述。
直到2015年,这些理论得到了视觉上证实,EPFL的一个由法布里奥·卡彭领导的研究小组进行了一次“聪明的”反向实验:用电子来给光拍照,终于捕获了有史以来第一张光既像波,同时又像粒子流的照片。使得我们真真实实地看到了粒子的波粒二象性。
大多数人想要改造这个世界,
但却罕有人想改造自己。
回答于 2019-09-11 08:43:50
波粒二象性是前人的一个重大误解所导致的!不存在波与粒子同体的客观实体!任何时刻,任何客观实体的存在形式和所处运动状态都是唯一的,不可能同时处于二种状态或同时处于二处不同的空间位置上。直线运动的粒子与静止不动的粒子状态并无本质区别:因为运动是相对的,在相对粒子静止的参照系中,粒子是静止的。而在相对粒子运动的参照系中,粒子是运动的。若粒子的波长或频率与动/能量有关,则不同参照系中观测同一粒子同时刻的状态就不同了!我们总不能因为测量装置运动速度不同而改变粒子存在方式吧!
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