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高中物理波粒二象性,如何通俗的理解波粒二象性

  • 高中物理
  • 2024-10-10

高中物理波粒二象性?波粒二象性(wave-particle duality)是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。 震动的微粒子 的解说——量子论 波粒 统一 性(邓宇等) 振动中的弦 微粒子的 振动+平动=波动粒子 在经典力学中,研究对象总是被明确区分为两类:波和粒子。那么,高中物理波粒二象性?一起来了解一下吧。

光的波粒二象性

简单来说就是,光在运动的时候可以看成是由光子(粒子)组成的,有粒子性,同时它的运动是按波的方式传播的,有波动性。

更科学,更复杂的说法:

波粒二象性

第一个肯定光既有波动性又有微粒性的是爱因斯坦。他认为电磁辐射不仅在被发射和吸收时以能量hv的微粒形式出现,而且在空间运动时,也具有这种微粒形式。爱因斯坦这一光辉思想是在研究辐射的产生和转化时逐步形成的。与此同时,实验物理学家也相对独立地提出了同样的看法。其中有W.H.布拉格和A.H.康普顿(ArthurHollyCompton,1892—1962)。康普顿证明了,光子与电子在相互作用中不但有能量变换,还有一定的动量交换。

1923年,德布罗意把爱因斯坦的波粒二象性推广到微观粒子,提出物质波假说,论证了微观粒子也具有波动性。他的观点不久就得到电子衍射等实验的证实。

波粒二象性是人类对物质世界的认识的又一次飞跃,这一认识为波动力学的发展奠定了基础。

§9.1 爱因斯坦的辐射理论

早在1905年,爱因斯坦在他提出的光量子假说中,就隐含了波动性与粒子性是光的两种表现形式的思想。他分析了从牛顿和惠更斯以来,波动说和微粒说之间的长期争论,指出麦克斯韦电磁波理论的局限性,审查了普朗克处理黑体辐射的思路,总结了光和物质相互作用有关的各种现象,认为光在传播过程和与物质相互作用的过程中,能量不是分散的,而是一份一份地以能量子的形式出现的。

什么是波粒二象性原理

《波粒二象性是错误的》

我明确宣布:光不是波,不能称为光波。光直线传播,没有波动传播过。也就是说:。‘波粒二象性’是错误的,“直、粒二象性”才是真理,即:光具有粒子性,直线传播。光直线传播已经是公认的事实,大量事实证实它是正确的。我现在主要任务是推翻波动学说。

我主要从四个方面,证实了光没有波动。

一、波在直线传播。波,不具有波动性,而具有粒子性。

在《波,直线传播》中,我们已经证实波(水波)以及波中的能量都在直线传播,波没有波动,波,不具有波动性 。

波不具有波动性。光波也是一种波,所以,光波也不具有波动性。那么,光波就不具有波粒二象性,所以,波粒二象性是错误的。

本来,光子的波动性就是根据‘机械波——水波在波动’的理论推导的,现在水波——机械波都没有波动,光波,更没有波动,光子具有波动性是不成立的。

《干涉,不是波动独有的特征.——干涉是粒子性的体现(上)》《波可以证实普朗克假设》《波形图的正确画法》《波=波峰,没有波谷》等文章,都可以证实:波,不具有波动性,而具有粒子性。 所以,波的叠加(干涉现象)是粒子的叠加。

二、衍射是一种折射现象,也就是说:衍射和折射一样,属于直射现象

《光的衍射是一种折射现象》,《衍射是一种折射现象(之二)》而折射属于直射的范畴,所以,衍射属于直射现象的范畴。

波粒二象性中的波动性

在我们高中学习物理的时候,我们学习了一种常见的物理现象,名叫波粒二象性,波粒二象性的解释大致是指波和粒子是双重属性的物质。在我们如今学习的物理课本中,明确给我们解释了这一现象的产生经过结论。但是在当时的人们还没发现波粒二象性之前,他们还在为光究竟是波的传输还是粒子传输而争论不休。

最终舆论的导向停留在了19世纪,在19世纪时,越来越多的人认为光是一种波,它并不是粒子。原因则是因为波的传播是需要介质的,光的传播也一样需要介质。那时的专家和物理学爱好者为了方便记忆,把这种介质命了一个名字叫作“以太”。

19世纪大家才正确地认识到了“以太”,但是可能大家不知道的是,早在18世纪的时候,就有一名物理学家研究出了以太的存在,这名物理学家就是迈克尔逊。

迈克尔逊通过研究地球围绕着太阳公转以及研究地球上不同方向发出来的光的速度之间的差异,进行了一个巧妙的实验。在这个实践中,迈克尔逊发已经发现了光其实是“互换的”,从这一个证明就可以证明“以太”的存在。

波粒二象性的物理思想

波粒二象性(wave-particle duality)指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述,也可以部分地用波的术语来描述。这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。

波在经典物理学中被看作是介质上的多个粒子受激发振动传递能量的一种形式。实际上经典物理学描述的波只是粒子受激的震动,波只是传播形式。所以,经典物理学描述的波还是基于粒子的概念。

扩展资料:

波粒二象性开启了现代物理,这个提法,源自对“光是粒子还是波”的大思考。最后给出的结论是,光具有波粒二象性。一个物体出发,某个时间点只能出现一个地方,是粒子属性。如果可以出现等距离出现在所有地方,就是波属性。

更有科学实验提出判断,将粒子属性加速无数倍数,宏观无数倍,就具备了波属性。将波属性速度降低无数倍,微观无数倍,就成了粒子属性。爱因斯坦著名的质量能量公式,E=MC2。粒子属性就是物质性,波属性就是能量性。粒子属性与波属性是可以相互转化的。光是粒子属性最弱的粒子,也是波属性最弱的波。是转化态。

参考资料来源:

百度百科-波粒二象性

高中物理必修三知识点归纳

P=h/λ,这个公式在教材上是以光子为例推出的。

在光具有波粒二象性的启发下,法国物理学家德布罗意(1892~1987)在1924年提出一个假说,指出波粒二象性不只是光子才有,一切微观粒子,包括电子和质子、中子,都有波粒二象性。他把光子的动量与波长的关系式p=h/λ推广到一切微观粒子上,指出:具有质量m 和速度v 的运动粒子也具有波动性,这种波的波长等于普朗克恒量h 跟粒子动量mv 的比,即λ= h/(mv),即P=mv=h/λ,这个关系式后来就叫做德布罗意公式。

所以这个公式仍然适用。

以上就是高中物理波粒二象性的全部内容,《光,不具有干涉现象》, 所以,没有任何证据证明光具有波动性,因此,光不具有波动性,波粒二象性不成立。 ‘波粒二象性‘是错误的,‘直、粒二象性’才是亘古不变的真理,即:光具有粒子性,直线传播。无论在均匀介质、还是不均匀介质,光都是直线传播。在不均匀介质,有偏折——折射现象,也仍然属于直线传播范畴。

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