光是波還是粒子?
01-27
光的屬性問題,我是小白,別嘲笑我
現有的教材上,觀點是光是具有「波粒二象性」的
有解的……
先說一句,提問前先百度是好習慣
我們說一個東西是(經典的)粒子,其實是它有確定的位置和速度(動量),但是光沒有,所以不是;
我們說一個東西是(經典的)波,是指它是連續的,光有量子型,也不是;所以,光既不是粒子也不是波。但是,光能量是一份一份的,很像粒子;
但是,光能干涉能衍射,很像波;所以,光既像粒子又像波。光是什麼?
光就是光這樣說能明白嗎?我們了解了光的所有屬性,那他到底「是」什麼已經不重要了,他是一個新的概念,不能用舊的概念「粒子」或「波」來套用
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看來我好想說了一些不明不白的話啊……其實本意是賣弄一下我那基本沒有的文藝細胞,結果頹了……有同學表示粒子不必「有確定的位置和速度」,這個必須要說說了。首先,「波粒二象性」裡面的波和粒子,都是指經典的粒子,是人們想把經典概念直接推廣的結果;如果直接說(量子的)粒子有(量子的)波(量子的)粒二象性,這個就比較奇怪了……然後,經典的粒子,運動需要有位置和速度來確定,所以每時每刻都要有確定的位置和速度,否則以這個時刻為初始時刻,運動方程是沒有初始條件的,也就談不上確定解。
最後,經典的波是連續的,這個我想應該沒什麼疑問,正是由於連續性不能解釋光電效應,我們才有了探索新理論的動力。然後,量子力學入門之後,我們一般是不用「波粒二象性」的說法的,因為它是用兩個經典概念去套一個全新的概念,並不十分全面,只是對經典力學到量子力學思維的過度有少量的幫助。在量子力學中,我們普遍地使用「態」和「本徵值」的概念。與其說糾結「波粒二象性」,不如理解一下「態」這個概念比較好。
若干年之前,我還糾結過如何將「態」的概念推廣到經典力學……有時間的話分享給大家……不過沒什麼意思就是了……說光有波粒二象性是沿用經典物理的語言。光有波動性是指光的傳播方式取波動的方式,而不像例子的運動那樣有一條軌道;光有粒子性則是指光和電子等其他物質作用時像粒子那樣,而不像經典的波場那般。總之,波粒二象性是從不同的實驗中得到的認識,是客體在不同實驗條件下的映像,它們是互補的。
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光客觀應該是一種物質,只是因為我的觀察不同而不同。根據牛頓第三定律物質作用是相互的,當我們用不同的方式去觀察它,它就會表現出不同的性質
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