能明顯觀測到量子效應的粒子動量級(質量)最大是多少?
01-05
主要是看小說的時候產生的一個腦洞,希望物理相關專業的愛心人士能夠回答。不用給出具體那種微粒,只要說明可能是大概哪類微粒就可以,比如某種水合大離子,或者是某種有機大分子,我對有機大分子到底大到什麼程度還具有波粒二象性很感興趣,但是提問時沒想到,希望有人能回答
感謝題主邀請。題主這個問題挺有意思,但是沒有表達清楚。需要澄清的是,所有的粒子和粒子組成的物質都具有「波粒二象性」。波長與動量負相關,所以大多數宏觀物體由於動量巨大,「體現」波的性質的時候,波長過於微小,我們是不可能檢測到的-----比如足球。
所以我想題主的問題是:微粒小到什麼程度,我們就可以試驗觀察到明顯「波」的性質?
如果題主的問題是這樣的話,我所知的最大結構的分子成功完成雙縫干涉試驗的是下面新聞介紹的:C32H18N8和C48H26F24N8O8。Particle-wave duality demonstrated with largest molecules yet為了清晰展示他們的「波」的性質,他們需要很低的動量-----也就是非常緩慢地移動。Juffmann博士使用藍色激光二極體將分子在真空管中剝離出來,送到瞄準器中以形成一道粒子束進行雙縫干涉試驗。下圖是干涉圖樣謝邀。樓上都提到了,任何物體都有波粒二象性,只是程度問題。但是宏觀物體動量大波長小並不是波性微弱的原因,而是因為其波長相對於其線度太小,所以觀察不到。
所以要想觀測到明顯的波性,需要波長與物體線度相比擬,而不僅僅是波長夠大就行。舉個例子,對於一個電子,幾納米的波長就夠大了,但是即便微米級別的波長相對於一個足球來說也太小了。
目前最高贊的答案給出了很好的實例一個動量為p=mu,能量E=mc^2的物體(粒子),相當於一個波長λ=h/p,頻率ν=E/h的沿其運動方向傳播的平面波。光子及所有實物粒子都有波動性。就是高中課本里的德布羅意波/物質波,不過現在對於德布羅意波的理解是物質的概率分布。
裸辭 沒工作了。
任何物體都有波粒二象性,只是表現出來的程度問題。
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