為什麼提出波粒二象性?

時間 2021-06-06 17:31:54

1樓:圻圻

因為實驗物理學家發現有能支援光是波的實驗證據(雙縫干涉)也有能支援光是粒子的證據(康普頓散射)如果提出波粒二象性會和實驗符合的很好

2樓:jasonwei

光電效應

假如光只是單純的波那麼它就應該是一段連續的能量。並且有乙個前提是這樣的,電子的躍遷需要達到乙個一定量的能量才能發生。那如果光是一段連續的能量射在金屬的表面上,金屬原子中的電子要躍遷就需要通過這一段連續的能量來充能直到吸收到足夠能量時發生躍遷。

也就是說光射到金屬上時金屬產生電流是需要時間的。然而實驗觀測發現無論光照強度如何只要光的頻率超過乙個值電流就會瞬時產生,並非充能再放電,而是直接吸收一整份能量放電,而且這整份能量的大小與光的頻率有關。也就是說光中存在著一種攜帶了一整份能量的載體。

這個東西就是光子或者光量子。量子的概念就是說能量並非連續的波而是乙份乙份的像粒子一樣。因此可以說光是具有粒子性質的。

再就是光的干涉和衍射這就要提到泊松亮斑和楊氏雙縫干涉實驗了。

泊松亮斑

當單色光照射在直徑恰當的小圓板或圓珠時,會在之後的光屏上出現環狀的互為同心圓的衍射條紋,並且在所有同心圓的圓心處會出現乙個極小的亮斑,這個亮斑就被稱為泊松亮斑。光如果只有粒子性的話其實是不會有衍射現象的,想象一下一束粒子射向乙個圓板應該是全部被圓板擋住而不會在另一邊留下任何痕跡,而光卻繞開了這個圓板並且在另一邊的光屏上留下了光斑和同心圓。當然這個些圖案也是光的干涉現象。

楊氏雙縫干涉實驗

在楊氏雙縫干涉實驗中用乙個點光源照射雙縫在雙縫後的光屏上會顯示干涉條紋(多條明暗交錯的光帶)。

想想如果光是只有粒子性,在沒有阻擋的地方穿過的粒子應該最多,那麼實驗觀測到的現象應該是只有兩束亮帶,光帶旁邊可能也有些許光粒子留下的痕跡但都很暗。直觀的看就是兩束光帶。而實驗中的多條光帶證明光具有波的性質,兩束具有相干性的波會在通過平行雙縫後發生干涉,兩個波峰或兩個波谷相遇即是亮帶,波峰和波谷相遇即是暗帶。

所以單純的用粒子性或波動性來形容光都是不完善的。因此就有了波粒二象性這麼乙個概念。其實人類現在發現的所有基本粒子都具有波粒二象性他們即是粒子也是波。

例如電子質子這些我們認為只是粒子的物質在雙縫實驗中也會出現干涉條紋。當然我知道你可能會說也許干涉現象只是乙個粒子本來就有的性質只是還沒有合理的解釋。但在被觀測者效應中雙縫實驗確實有同樣條件下同一發射源分別在被觀測以及不被觀測的情況下,出現只有兩個光帶以及多條光帶的現象,也就是粒子性和波動性的分別顯現。

所以粒子性和波動性在雙縫干涉現象上還是不同的。

3樓:境者無界

描述雪道勢場沒用,關鍵是雪道上的人。人衝過來撞個羊(電子)就把羊撞飛了(躍遷),人就會不動了(湮滅)。「波粒二象性」是用波(多條S曲線)來描述粒子的可能位置狀態。

光子的波粒二象性?

個人思考了很多年,認為光子的波粒二象性是錯的,光子只有波動性,光電效應的產生源自原子內部的諧振腔。能量和頻率相關,確實是乙份份的,但是光子本身並不是粒子,它的粒子性的表現源自和原子互動時在原子內部的諧振。原子內部的能級,本質上是原子內部的諧振腔決定的。光波觸發到電子,根本無法將電子帶出既定軌道,要滿...

巨集觀物體的波粒二象性?

弓雖長 原則上說是。根據不確定性原理,動量不確定極小的物體,就會有極大的位置不確定性。反過來也原則上說,不會有這麼小的動量不確定度。但這兒卻是乙個有意思的疑問,量子力學究竟在多大的尺度上還可以用?當然,巨集觀物質的多數物性 比如電,熱,光,壓變等 都有量子力學的原因。我說的是,是多大尺度的客體,可以...

如何理解光的波粒二象性?

改革哥哥 我最近在上量子力學的課程,課程作業我就寫了個對於這個問題的理解。自己感覺挺能說得通,當然自己的理解很淺薄,有錯誤希望大佬指正我。首先解釋一下波粒二象性。波粒二象性就是在說微觀粒子同時具有粒子的顆粒性,有質量 電荷這種特性,同時具有波的相干疊加性。人們覺得無法理解波粒二象性主要是在於跟我們日...