德布罗意波:实物粒子的德布罗意波与电磁波,机械波有什么区别 时间:2023-02-08 09:59:01 由诗词网小编 分享 复制全文 下载本文 诗词网小编2023-02-08 09:59:01 复制全文 下载全文 目录1.实物粒子的德布罗意波与电磁波,机械波有什么区别2.德布罗意波和经典波函数的本质区别是什么?3.什么是德布罗意波4.物质波是什么?5.一直有个疑问:为什么德布罗意物质波公式中能量和动量6.德布罗意的波粒二象性的内容7.德布罗意提出的物质波是什么?1.实物粒子的德布罗意波与电磁波,机械波有什么区别是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的波,是以波动的形式传播的电磁场(也具有波粒二象性)。机械波,是机械振动在介质中的传播。机械波只能在气体、液体和固体等介质中传播,机械波与电磁波既有相似之处又有本质上的不同。机械波由机械振动产生,电磁波由电磁振荡产生。机械波的传播需要特定的介质,在不同介质中的传播速度也不同。2.德布罗意波和经典波函数的本质区别是什么?一、本质不同1、德布罗意波是概率波。2、波函数不表示实在的物理量在空间的波动,其振幅无实在的物理意义。二、来源不同1、德布罗意波法国物理学家路易·维克多·德布罗意在爱因斯坦的狭义相对论的基础之上构建了德布罗意波的公式。理论量子物理学者大致分为两个阵营。他们使用的数学工具是微积分,他们共同创建了波动力学。使用线性代数,他们建立了矩阵力学。薛定谔证明这两种方法完全等价。三、计算不同1、德布罗意波在光具有波粒二象性的启发下,法国物理学家德布罗意(1892~1987)在1924年提出一个假说,指出波粒二象性不只是光子才有,一切微观粒子,他把光子的动量与波长的关系式p=h/λ推广到一切微观粒子上,具有质量m 和速度v 的运动粒子也具有波动性,这种波的波长等于普朗克恒量h 跟粒子动量mv 的比,这个关系式后来就叫做德布罗意公式。2、经典波函数(1)坐标q和时间t对应的算符为用q和t来相乘。(2)与q相关联的动量p的算符{p}=-i(h/(2π))(d/dq)(注:d指偏微分,以后不特别说明都指偏微分)(3)对任一力学量{A}先用经典方法写成q,t的函数A=A(q,3.什么是德布罗意波德布罗意波1924年法国青年物理学家德布罗意在光的波粒二象性的启发下想到:既然光具有波粒二象性,则实物粒子也应该具有波粒二象性。实物粒子也具有波动性。于是他由质能方程以及量子方程出发,粒子在以v为速度运动的时候总会伴随着一个速度为c^2/这个波又因为不带任何能量与信息,一个实物粒子的能量为E、动量大小为p,与实物粒子相联系的波称为德布罗意波。1927年戴维孙和革末用加速后的电子投射到晶体上进行电子衍射实验,证实了电子的波动性。在感光片上产生圆环衍射图和X光通过多晶膜产生的衍射图样极其相似.这也证实了电子的波动性。对于实物粒子波动性的解释,是1926年玻恩提出概率波的概念而得到一致公认的。4.物质波是什么?以下是我学量子力学时自己的理解。认为粒子也是波,他本人并没有给出合理的物理解释,也没有给出系统的方程。他提出这个观点时,他的推导其实充满漏洞:E=hv ~他假设对于一般粒子是对的 3。他并没有解释这个是什么东西,注意他要说的是一般粒子具有波粒二象性!不是光子具有波粒二象性!只有光子的速度才是c!于是接下来的推导,什么p=E/那量子力学不就全是在扯淡了吗。虽然德布罗意的推导漏洞百出,但实际上薛定谔是对的,一直到今天我们都不能知道。德布罗意是当时推导时瞎蒙乱撞,所有物理体系的建立都需要一个基本原理。经典力学是基于牛顿三定律。热力学是基于热力学三定律,想要建立起量子力学的大厦,也需要有个基本原理,他受到德布罗意波动思想的启发,觉得也许可以从经典波动中找到灵感,光学是他第一个想到的。而光学中存在波动光学和几何光学,几何光学是波动光学的极限情况,当光的波长很短时,就变成了几何光学,而几何光学中基本原理是费马原理。所有学过理论力学和几何光学的人都知道,费马原理和理论力学中的莫培督原理极其相似,而基于莫培督原理可以建立起经典力学。5.一直有个疑问:为什么德布罗意物质波公式中能量和动量以下是我学量子力学时自己的理解。 德布罗意的贡献是大是小,我也不知道。他的想象力极其丰富,这是毋庸置疑的。认为粒子也是波,这有些让人难以置信。但是,他本人并没有给出合理的物理解释,也没有给出系统的方程。所以我觉得,说白了,他提出这个观点时,他都不信自己真说对了。他的推导其实充满漏洞: 1。E=mc² ~对的 2。E=hv ~他假设对于一般粒子是对的 3。v=mc²/h ~也应该是对的 关键是, p=mc 这是什么玩意? 你的速度是光速?开什么玩笑? 他并没有解释这个是什么东西,注意他要说的是一般粒子具有波粒二象性!不是光子具有波粒二象性!只有光子的速度才是c! 于是接下来的推导,什么p=E/c=hv/c=h/λ=hk/2π 都是“诈唬”! 你说我开玩笑。那量子力学不就全是在扯淡了吗!其实没有,虽然德布罗意的推导漏洞百出,但实际上薛定谔是对的。一直到今天我们都不能知道,德布罗意是当时推导时瞎蒙乱撞,还是他洞察到了什么。 所有物理体系的建立都需要一个基本原理。经典力学是基于牛顿三定律,热力学是基于热力学三定律。所以,想要建立起量子力学的大厦,也需要有个基本原理。 薛定谔显然意识到了这一点,他受到德布罗意波动思想的启发,觉得也许可以从经典波动中找到灵感。 光学是他第一个想到的,而光学中存在波动光学和几何光学,几何光学是波动光学的极限情况,当光的波长很短时,就变成了几何光学。 而几何光学中基本原理是费马原理,所有学过理论力学和几何光学的人都知道,费马原理和理论力学中的莫培督原理极其相似。而基于莫培督原理可以建立起经典力学。薛定谔显然也意识到了,他认为经典力学就应该是对应于几何光学,而量子力学应该是波动光学。这样还可以解决经典极限的问题。 他借助了光学里的知识建立了波动方程,其基本原理还是经典力学中的莫培督原理。很多人问薛定谔是怎么想到令W=h lnψ/2π 的,这是他根据之上的分析猜测的。 所以,薛定谔压根没用德布罗意的式子,他只是用了德布罗意的想法:粒子也是波。6.德布罗意的波粒二象性的内容指出波粒二象性不只是光子才有,一切微观粒子,包括电子和质子、中子,都具有波粒二象性。他把光子的动量与波长的关系式p=h/λ推广到一切微观粒子上,具有质量m 和速度v 的运动粒子也具有波动性,这种波的波长等于普朗克恒量h跟粒子动量mv的比,这个关系式后来就叫做德布罗意公式。通过两个独立的电子衍射实验,德布罗意的方程被证实可用来描述电子的量子行为。克林顿·戴维森和雷斯特·革末做实验将低速电子入射于镍晶体,爱因斯坦在波和粒子上的发现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。爱因斯坦将光束描述为一群离散的量子,从普朗克黑体辐射定律,爱因斯坦推论。7.德布罗意提出的物质波是什么?路易斯·威克特·德布罗意是法国理论物理学家,在哥哥M·德布罗意的影响下改学物理。爱因斯坦提出的光量子假说导致了光的波粒二象性理论的建立。德布罗意从自然界应该是对称的这一角度出发,提出了物质波的概念。德布罗意发表第一篇隐含波动思想的论文《黑体辐射和光量子》,把光量子理论应用于黑体辐射。其指导思想都是像辐射具有粒子性一样,实物粒子也应具有波动性,且实物粒子波的波长应反比于粒子动量。德布罗意向法国巴黎大学理学院提交了一篇博士论文,题为《量子理论的研究》。论文系统地阐述了他的思想,认为19世纪人们过分地重视光的波动性而忽视了光的粒子性,而现在人们又只看到实物的粒子性而忽视了它的波动性,即实物粒子同光一样是波粒二象性的。德布罗意还认为这种实物粒子波既不是机械波,也不是电磁波,而是一种几率波。 复制全文下载全文 复制全文下载全文