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关于波粒二象性的个人见解:?

关于波粒二象性的个人见解:?

的有关信息介绍如下:

关于波粒二象性的个人见解:?

网友邀请我回答这个问题,我考虑了两天。波粒二象性的概念历来争议不小,涉及的内容也不少。下面我简单的说几点自己的看法:

量子力学中不少概念都说的比较模糊,意思不很确定,内容中还常出现不一致。

波粒二象性也是这种情况。我看有关波粒二象性的核心内容中至少有四个重要的现象,或者说有四个研究对象,它们分别是:波能量、粒子、能量子、粒子群运动中的波性(周期性)。

1.波能量。波能量是靠相互之间基本静止的介质粒子接力传递的一种周期性运动,传统的波的含义指的就是这个,如水波、声波、弹性波等。我认为光也属于这一类。光电效应并不需要必需认定光具有粒子性,也就是说,用波的性质同样可以解释光电效应。光作为波也有能量,能量都可以激发微观粒子,比如,热能、声能、变化的电场或磁场、以及电磁场都可以激发实物粒子,使物体升温,产生电效应以及其它的一些结果(效应)。比如,红外线是一种光,它能激发粒子产生热效应。也许它的能量密度不够,不能直接产生光电效应。超声波也有热、光、电、化学等效应。因此,一定的结果(效应)需要一定的能量种类与能量密度激发,具有“特异”性,但能量都可以激发粒子,这是一般性。因此,不能仅仅因为光电效应就认定这时的光一定是粒子。

2.粒子。粒子是指实物粒子,它与波有根本性区别。比如:粒子的大小基本固定,而且,可以静止在另一个物体上(没有绝对静止 可以在平衡位振动或者公转)。而包括光在内的波则不能静止,它从发出它的波源开始,一直向外传递,直到被实物粒子吸收。实物粒子可以吸放能,能逐渐加速或减速,这些都是波不可能具备的性质。两束粒子相遇会发生碰揰散射,而两束波(包括光)相遇后,各自会按原方向、原强度传递。还有其它的一些性质。都说明波与粒子有根本区别,两者不兼容,波粒二象性也不可能使一种物质中兼有波与粒子的性质,因此,这不是有时粒子性显著,有时波性显著的问题。

3.能量子或者称波子,是说波能量在空间中的分布也是不均匀的,也是一个一个或者说一份一份分布的。在纵向,一个波长是一个基本单位,波长中有从波峰到波谷的能量强度逐渐变化。我相信,一个波子在横向上也有范围,从波长越短,直线传递性越好这一事实说明,波长越短,波子的横向尺寸也越小。从短波可以通过更小直经小孔的实验也说明这一点。

4.粒子群运动中的波性。如著名的电子衍射的图像很像x射线通过晶片后的衍射图像。这说明,也可能电子束在运动中,内部还有某种周期性波动运动。电子束被加速到不同的速度,其内部的波动性肯定也有差别;这种波也很难分出是横波还是纵波。显然,这种粒子群运动中内部的波动性,与上面提到的靠相互之间基本静止的介质粒子传递的波又有根本性的区別。

最后,波粒二象性的概念中常说:微观粒子有时(不同条件下)显示出波动性,这时粒子性不显著;有时又表现出粒子性,这时波动性不显著。然而,由于粒子与波存在一些根本区别,不能兼容,所以,实际上,什么条件下表现出波性,什么条件下表现出粒子性的客观标准很难给出。

作者:冯延超