電子衍射實驗中的波動性是說的乙個電子嗎?

時間 2021-06-12 06:55:03

1樓:春雨

電子衍射實驗中,確實是讓電子乙個個通過狹縫。然後,人們才觀察到電子的衍射圖樣。

那麼,電子的波動性究竟是單個電子的行為,或是多個電子共同作用的結果?

要回答這個問題,我們必須明白電子是怎樣運動的。如果單個電子遵循慣性定律,作直線運動。那麼一列電子也可以沿直線運動,那麼,這列電子由A點通過狹縫(或小孔)B點後,必定沿AB到達屏上C點,在C點形成乙個亮點,而不是波的衍射圖樣。

(由此可見,慣性定律不適用於微觀粒子。)

因而現在看來,無論是一列電子,或是單個電子,它們到達C點的概率是極小的。在電子不是很多的情況下,電子更多的是散落在C點周圍。表現為隨機性(概率)。

最遠的點到C點的距離,稱為概率半徑,也稱概率幅。在大量電子的作用下,在C點周圍,發現波的衍射圖樣。

由此可見,波的衍射圖樣是由大量的電子形成的,然而,反映的卻是單個電子具有波的特性。因為我們無法觀察到單個電子的波動性,只能通過大量電子的運動,來體現出這種波動性。

電子的波動牲,否定了牛頓慣性定律的正確性,是現代物理的重要成果。自從物質波假設以來,得到了很大發展。但是,必須從根本上拋棄經典力學的概念。

遺憾的是,量子力學仍然沒有脫離經典力學的束縛,對某些重要概念作出了錯誤的解釋。(主要指薛丁格方程)。

2樓:樓台津渡

先簡單答一下,電子衍射實驗確實可以體現單個電子波動性的。儘管是很多電子乙個乙個地發出去形成衍射條紋,但是對於每個電子而言也是可以衍射,但是由於電子接觸到螢幕,相當於觀察導致了電子波函式的塌縮,所以看到乙個電子的乙個點,在多個電子的概率分布下,產生了多個電子的衍射圖樣。這種情況下,完全可以將電子類似成光子,而光子的實驗則更多一點。

基於量子力學幾個假設來解釋所有的實驗現象都是成功的,更多的實驗如Which Way實驗,都很有說服力的證明了這些,關於Which Way實驗,前幾年科大潘建偉團隊以及其他實驗團隊都有嚴謹的實驗驗證,可以查閱相關文獻。簡單的介紹,可以參閱張永德著《量子力學》以及櫻井著《現代量子力學》。等手邊有資料可以再補充。

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