微观粒子包括电子和光,都具有波粒二象性。微观粒子就是在“波粒二象性”中,更多表现为“波动性”的粒子,一般体现为物质波长较长。电子及电子以下(中子,质子,离子,分子是实物粒子)都可以认为是微观粒子。
微观粒子包括电子和光都具有波粒二象性。波粒二象性是一种性质,不是本质光作为一种电磁波,在传播的行为上表现波的性质,典型的就是衍射和干涉光在和物质相互作用的行为上表现为粒子的性质,例如光电效应和康普顿效应,其作用表现的与粒子行为一致,光子具有动量和能量,和物质作用是也满足能量守恒、动量守恒。
实物粒子的波粒二象性
爱因斯坦提出光的粒子性后,路易·维克多·德布罗意做了逆向思考,他在论文中写到:19世纪以来,只注重了光的波动性的研究,而忽略了粒子性的研究,在实物粒子的研究方面,是否犯了相反的错误呢?1924年,他又注意到原子中电子的稳定运动需要引入整数来描写,与物理学中其他涉及整数的现象如干涉和振动简正模式之间的类似性,由此构造了德布罗意假设,提出正如光具有波粒二象性一样,实物粒子也具有波粒二象性。他将这个波长λ和动量p联系为:λ=h/p=h/mv;m:质量,v:频率,h:普朗克常数。
这是对爱因斯坦等式的一般化,因为光子的动量为p=E/c(c为真空中的光速),而λ=c/ν。
微观粒子包括电子和光,都具有波粒二象性。微观粒子就是在“波粒二象性”中,更多表现为“波动性”的粒子,一般体现为物质波长较长。物质世界有两个极限尺度,那就是“小宇宙”和“大宇宙”,“小宇宙”如同神秘的潘多拉魔盒,珍藏着众多形形色色的微观粒子,并成为这个世界不可或缺的重要部分,人类向微观世界的进军,伴随着一种又一种神秘粒子的发现——分子、原子、原子核、轻子,夸克……每一种微观粒子的惊奇发现都是人类向微观世界迈出的一大步,每一种微观粒子的闪耀登场都让我们更加见识了世界的奇妙,每一种微观粒子的认识过程都是科学巨人们的辉煌奋斗史,每一种微观粒子的应用都给我们的文明带来了重大变革。
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。爱因斯坦这样描述这一现象:“好像有时我们必须用一套理论,有时候又必须用另一套理论来描述(这些粒子的行为),有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是合在一起便可以。”
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