波粒二象性
波粒二象性是什么意思?
波粒二象性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。 在经典力学里,研究对象总是被明确区分为“纯”粒子和“纯”波动。前者组成了我们常说的“物质”,后者的典型例子则是光波。波粒二象性解决了这个“纯”粒子和“纯”波动的困扰。它提供了一个理论框架,使得任何物质有时能够表现出粒子性质,有时又能够表现出波动性质。 科学实验 科学家们借助试验捕获了光的粒子与波同时存在的场景。主要利用了杨氏双缝实验。把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面,这样就形成了一个点光源(从一个点发出的光源)。 现在在纸后面再放一张纸,不同的是第二张纸上开了两道平行的狭缝。从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上,就会形成一系列明、暗交替的条纹,这就是现在众人皆知的双缝干涉条纹。
波粒二象性是什么意思?
什么是波粒二象性?看了许多人的回答,我觉得都是在离开物质的本质属性而谈物质的表象性,是一种不着边际的论断。应该明白,一切物质的存在形式与表象变化都是其组成要素间相互作用而产生的结果,离开物质的本原去导论物质现象的属性与特征,肯定是背本趋末的荒唐逻辑,是不会得出正确结果的。 世界是物质性的世界,一切的变化都是物质的变化,物质的波粒二象性也一样,也是物质运动变化的一种表现。要了解物质的波动性与粒子性,首先要了解物质的存在有那些基本形式,因为物质的变化通常是从一种形式转变为另一种形式,或者,在几种形式之间的周期性地转化,而物质波是一周期性的振动,必是物质存在形式的周期性变化,而波动性与粒子性应是物质形式变换的两种表象特征。 现代物理的观察表明,场与实物粒子一样也是物质的存在形式,并且可以相互转化,电子与正电子的湮灭就是证明。其实,一切的实物与场都可以相互转化,因为它们都是物质的一种存在形式,都由相同的物质要素组成,只是表象不同而已,当物质表现为实物粒子时,质点间产生凝聚力而结合为粒子,而当物质转化为场时质点间产生斥散力而扩散为场,当物质在实物与场之间周期性地转化时,就形成周期性的伸缩开合性振动体,表现为波动性与粒子性。 从现有的量子物理学看,一粒光子可看作由电与磁部分组成,用场粒转化的波动观点看,可把光子看作由电胞体与磁胞体关联而成的粒子,电胞体从一点沿波形曲线裂散又到前面一点结合,接着又引起磁胞体从一点沿波形曲线裂散到更前一点缩合,这样电与磁间就一环扣一环波动式前进,一个电与磁开合就是一周期形成一波长。物质波是一聚散波,一聚一散都是一个整体行为,聚时合为一粒子,散时成为一场态而具有波长,故物质的波粒二象性应是统一的,是同一波动过程的两个不同阶段的表现,波与粒是完全统一的。 如果把物质波当作实物与场相互转化而形成波动现象,那么,物质波的波长与动量成反比应作何解析呢?可从物质波聚散的胞子数来解释,一个光子在裂散为场时,含有多少个量子胞由它的运动质量决定,质量越大含的量子胞越多,因为每个量子胞含有一个最小的量子单位,包由普朗克常数可确定。一个光子波动的量子胞群可看作通过波键而彼此连结而成为一体,并且每一量子胞都和群体里其它任一量子胞形成键连,只要假定每一量子胞的波键总长度是个守恒量,就能得出波长与动量成反比的结果,因为,就象一个人拿着一条确定长度的绳子去连结别人,要连结的人越多绳子折叠的根数也须要越多,每根的长度自然也越短。 所有物质波的波长也一样,其动量越大,运动质量就越大,所含的量子胞就越多,每个量子胞的波健所连结的根数是也越多,单根键长自然变短,这就是波长与动量成反比的原因,当然,每一量子胞所连结的量子胞越多,它所受的作用力也越大,伸缩的键长越短,所以波动的周期越短频率也越大,这就是运动质量越大,动能越大,波动频率越大的原因。 总而言之,一切物理现象都是物质运化的表象,不能简单归结为一种数学现象,因此,物质波的波粒二象性应该解析为实物与场的周期性转化现象,而不能归结为一种数学统计现象,描述为一种几率波,否则,我们将永远无法理解波粒二象性的本质。