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關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:

是這樣的,光子的波粒二象性是一個挺復雜的概念,嚴格解釋很難,這里我也僅僅能說些皮毛的內容。
首先,你要知道在經典物理中,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生干涉、衍射,那么,就認為其是個波,如果一個物理對象有明確的能量、動量(動量是關鍵),那么其就是粒子。這就是為什么3-4這本書中的內容能說明光是波的原因。
其次,關于波粒二象性,這個是近代物理的重大進展。其起源是對于光電效應的研究,這個現象你們應該講了,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??梢哉f,這些發現催生了量子力學。正是這些發現,論證了光的粒子性。至此,人們認為,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。這個公式當然能證明光的波粒二象性,因為它將波的表征參數(波長、頻率)和粒子的表征參數(能量、動量)結合在了一起。更重要的,它表明,一切粒子都具有波的性質,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,世界上所有物質都具有波粒二象性(包括你),只不過是對外界表現的行為有時是粒子,而有時是波(這個僅對微觀粒子成立,宏觀物質波動性太弱了,可以不考慮)
最后,對于光再多說兩句,其實,經典物理(電動力學)已經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,現在,人們認為,物質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出粒子性,而另一些條件下表現出波動性。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(原物理ok網)

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