波粒二象性定义
波粒二象性描述光子和亚原子粒子的特性，以显示波和粒子的特性。波粒二象性是量子力学的一个重要组成部分，因为它提供了一种解释为什么在经典力学中起作用的“波”和“粒子”的概念没有涵盖量子对象的行为的方法。1905年后，光的双重性质得到了认可，当时阿尔伯特·爱因斯坦用光子来描述光，光子表现出粒子的特性，然后发表了他著名的狭义相对论论文，其中光充当了一个波场。
具有波粒二象性的粒子
波粒二象性已被证明适用于光子（光）、基本粒子、原子和分子。然而，较大粒子（如分子）的波特性具有极短的波长，难以检测和测量。经典力学通常足以描述宏观实体的行为。
波粒二象性的证据
许多实验已经证实了波粒二象性，但有一些特定的早期实验结束了关于光是由波还是粒子组成的争论：
光电效应-光表现为粒子
光电效应是金属暴露在光下时发射电子的现象。光电子的行为不能用经典的电磁理论来解释。海因里希·赫兹（Heinrich Hertz）指出，将紫外线照射在电极上可以增强电极产生电火花的能力（1887年）。爱因斯坦（1905）解释了光电效应是由离散量化包中携带的光产生的。罗伯特·密立根（Robert Millikan）的实验（1921年）证实了爱因斯坦的描述，并导致爱因斯坦因“发现光电效应定律”于1921年获得诺贝尔奖，密立根因“他在电的基本电荷和光电效应方面的工作”于1923年获得诺贝尔奖。
Davidson-Germer实验-光的行为类似于波
Davisson Germer实验证实了DeBrgLee假说，并为量子力学的形成奠定了基础。该实验基本上将布拉格衍射定律应用于粒子。实验真空装置测量了从加热的金属丝表面散射的电子能量，并允许其撞击镍金属表面。可以旋转电子束来测量改变角度对散射电子的影响。研究人员发现，散射光束的强度在一定角度达到峰值。这表明了波的行为，可以通过将布拉格定律应用于镍晶格间距来解释。
托马斯·杨的双缝实验
杨氏双缝实验可以用波粒二象性来解释。发射的光以电磁波的形式离开光源。当遇到狭缝时，波通过狭缝并分为两个重叠的波前。在撞击屏幕的瞬间，波场“塌陷”成一个点，并成为光子。
- 发表于 2021-09-23 07:10
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- 分类：数学
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