波粒二象性到底是怎么回事?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/16 22:56:55
我看过一些科普书,提到很多次波粒二象性,请用比较易懂的语言解释波粒二象性.

是说光具有波的属性也有粒子的属性!
一般来说波是波、粒子是粒子,完全是两个概念。波是扩散传播的,没有质量,如声波;粒子是以单个有质量的形式遵循力学运动的,如小球!
但是从实验发现:从光的干涉(波特有的)实验证明光是波属性的,但从光电效应(用光可以轰出电子)证明光又是粒子的。
光同时有波和粒子的性质!

波粒二象性
wave-particle dualism
光和微观粒子既表现有波动性又表现有粒子性的双重属性。光的干涉和光的衍射现象确凿地证实光具有波动性。1900 年 M.普朗克提出能量子假说说明黑体辐射实验规律后,1905年A.爱因斯坦提出光子假设,很好地解释了波动学说无法说明的光电效应,1923年光子学说进一步为A.H.康普顿效应所证实,从而揭开了波粒二象性的序幕。1924年L.V.德布罗意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,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,与实物粒子相联系的波( 物质波)的频率v和波长λ与粒子的能量E和动量p的关系分别为
v=E/h

λ=h/p式中 h为普朗克常量。德布罗意的新思想不久就被实验所证实,1927年C.J.戴维孙和 L.H.革末以低速电子束射向镍单晶获得电子经单晶衍射,测得电子的波长与德布罗意公式一致;同年G.P.汤姆孙以高速电子穿过多晶金属箔获得类似 X射线在多晶上产生的衍射花纹,确凿证实了电子的波动性;以后又有其他实验观测到氦原子、氢分子以及中子的衍射现象,微观粒子的波动性已被广泛地证实。根据微观粒子波动性发展起来的电子显微镜、电子衍射技术和中子衍射技术已成为探测物质微观结构和晶体结构分析的有力手段。
在经典物理学中,波动现象是弥漫于空间传播的,而粒子的运动具有一定的轨道 ,波动性和粒子性是格格不入的,不相容的。例如考虑两组类似的实验,一组是经典粒子犹如子弹射向靠得很近的双孔,在双孔后面的屏上接收。当两个小孔都打开时,粒子既可穿过这一小孔,又可穿过另一小孔,在屏上接收到的是两个小孔分别打开时屏上弹痕分布的简单叠加。另一组是一束波射向靠得很近的双孔,同样在双孔后面的屏上接收。当双孔都打开时,