波粒二象性(波粒二象性和双缝干涉实验)

什么是波粒二象性？

传统的物理学认为，光是一种粒子（物质构成）、波可以理解为能量。在实验中，用仪器观察光是粒子，不用仪器观察，光是一种波。这种奇怪的现象就是波粒二象性。
不过，这种概念已经是一百多年前的了，波粒二象性是量子力学的基础。薛定谔的猫也是解释了这种纠缠态。就好比盒子里的猫，不打开盒子，猫是活的，打开盒子，里面却是死猫。可见粒子与能量两种形态困扰了科学家很久。
现在的人，总是用波粒二象性来做一些所谓“细想极恐”的视频，实际上是混淆视听。因为在科学家的眼里根本没有细思极恐的担忧，更多的是获得打开新世界钥匙的惊喜。因为光的确是粒子，根据爱因斯坦的相对论，运动物体的速度越大，质量也就越大。光速被称为宇宙速度的极限，那也只是当下。那么光在极速移动中，究竟是如何产生能量的——常识中，光是可以通过真空传播的。这里说一下声音，声音也是一种波，但这里我不能完全解释这是怎样的波，只知道它的传导需要介质——介质之间的震动在传播声音。
回到波粒二象性的问题，有三点先说一下。第一点，粒子已经到达当下的宇宙极速，微观宇宙中粒子自身质量太小了，就算达到宇宙的极速，它的质量也不会对宏观宇宙造成实际影响。第二点，真空是否什么都没有。根据当下最有说服力的观点，就是宇宙中的物质只有很少，更多的是暗物质（所有未知物质代称）。也就是说真空属于未知领域。第三点，光也有频率跟波长，所以的确符合它是一种波的性质。
结合三点，光是粒子，对的。光是波，对的。光传播也需要介质——这个就是物理学家最惊喜的地方。
引力波被检测出来，也说明了空间是可以被扭曲的。所以真空就不是什么都没有。这个物理学中的概念跟文学中是不一样的。
科学家都想知道这个介质是什么！
如果这个介质存在，那么限制宇宙速度极限的就是这种介质。反向证明，如果有另外的介质存在，那么宇宙还有更高的速度。
如果这个介质存在，那么克莱因瓶、莫比乌斯环这种空间概念的东西就会真实存在。这意味着宇宙真的存在更高的维度。
无论怎么看来，这都令人欣喜若狂。

波粒二象性是什么？

波粒二象性是一种粒子的性质，主要描述的是一个粒子可以具有波的形态。

实际上，物质都具有波粒二象性，只是存在着波动性的大小问题。物质的波动性取决于它的质量，质量越大，其不确定性就越小，同时波动性也就越小，因为波的分布只是粒子出现的概率分布罢了。

扩展资料

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。

波粒二象性是什么？

波粒二象性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。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。” 波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。

1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。

扩展资料

1926年M.玻恩提出概率波解释，较好地解决了这个问题。按照概率波解释，描述粒子波动性所用的波函数Ψ(x、y、z、t)是概率波，而不是什么具体的物质波；波函数的绝对值的平方|ψ|2=ψ*ψ表示时刻t在x、y、z处出现的粒子的概率密度，ψ*表示ψ 的共轭波函数。

量子力学中求解粒子问题常归结为解薛定谔方程或定态薛定谔方程。薛定谔方程广泛地用于原子物理、核物理和固体物理，对于原子、分子、核、固体等一系列问题中求解的结果都与实际符合得很好。

薛定谔方程仅适用于速度不太大的非相对论粒子，其中也没有包含关于粒子自旋的描述。当计及相对论效应时，薛定谔方程由相对论量子力学方程所取代，其中自然包含了粒子的自旋。

参考资料百度百科-波粒二象性

波粒二象性是什么意思?

波粒二象性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。

在经典力学里，研究对象总是被明确区分为“纯”粒子和“纯”波动。前者组成了我们常说的“物质”，后者的典型例子则是光波。波粒二象性解决了这个“纯”粒子和“纯”波动的困扰。它提供了一个理论框架，使得任何物质有时能够表现出粒子性质，有时又能够表现出波动性质。

科学实验

科学家们借助试验捕获了光的粒子与波同时存在的场景。主要利用了杨氏双缝实验。把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面，这样就形成了一个点光源（从一个点发出的光源）。

现在在纸后面再放一张纸，不同的是第二张纸上开了两道平行的狭缝。从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上，就会形成一系列明、暗交替的条纹，这就是现在众人皆知的双缝干涉条纹。

波粒二象性到底是什么意思？

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。

波在经典物理学中被看作是介质上的多个粒子受激发振动传递能量的一种形式。实际上经典物理学描述的波只是粒子受激的震动，波只是传播形式。所以，经典物理学描述的波还是基于粒子的概念。

扩展资料：

波粒二象性开启了现代物理，这个提法，源自对“光是粒子还是波”的大思考。最后给出的结论是，光具有波粒二象性。一个物体出发，某个时间点只能出现一个地方，是粒子属性。如果可以出现等距离出现在所有地方，就是波属性。

更有科学实验提出判断，将粒子属性加速无数倍数，宏观无数倍，就具备了波属性。将波属性速度降低无数倍，微观无数倍，就成了粒子属性。爱因斯坦著名的质量能量公式，E=MC2。粒子属性就是物质性，波属性就是能量性。粒子属性与波属性是可以相互转化的。光是粒子属性最弱的粒子，也是波属性最弱的波。是转化态。

参考资料来源：

百度百科-波粒二象性

什么是波粒二象性

波粒二象性（wave-particle duality）是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。在量子力学里，微观粒子有时会显示出波动性（这时粒子性较不显著），有时又会显示出粒子性（这时波动性较不显著），在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。这种量子行为称为波粒二象性，是微观粒子的基本属性之一。1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。

中文名：波粒二象性
外文名：wave-particle duality
提出者：德布罗意
提出时间：1924年
应用学科：物理学
适用领域范围：量子力学