如何正确理解光的波粒二象性

<正>光到底是粒子还是波困扰了科学界几百年,主要原因来自于对于光是波或是粒子的解释存在相互不协调。直到20世纪20年代波粒二象性的提出,关于光本质问题的争论才告一段落。目前光的波粒二象性是被科学家普遍认可的观点,这一论断可以解释很多光的现象。波粒二象性是指某种物质同时具备波和粒子的特征,是量子力学中的一个重要概念。对于波粒二象性这么重要的概念科学家探索的脚步从来就没有停止过,从早     

论述光的波粒二象性

阐述了光的本性，即光具有波粒二象性，这种二象性是光在不同场合下表现出来的两种同样真实的属性。     

解释光的波粒二象性

考虑原子的发光过程,原子从高能级跃迁到较低能级需要一定的时间,在这段时间内原子连续地释放能量而发出光,释放的总能量为hv,这份能量以波的形式沿一定方向传播,形成一波列,其频率为v。我们知道,在真空中,对电磁波,波列形状不改变(见曾谨言《量子力学》P.617).在光现象中质能转换关系E=mc~2表现得较为明显,我们既可把光看成是携带能量hv的波列的传播,也可把光看成是质量为m=E/c~2=hv/c~2的光子的运动,只不过在某些方面光以波动的能量形式出现,而在另一些方面则以粒子的形式出现(光与物     

从光的波粒二象性到物质的波粒二象性

光的波粒二象性被发现之后,德布罗意由此得到启发,大胆地把这二象性推广到物质客体上去,提出了实物粒子也具有波粒二象性的理论。     

吴有训与光的波粒二象性

吴有训教授是闻名国际的物理学家 ,是我国近代物理学的先驱 ,是中国物理学会的创始人之一 .1897年 4月 2日吴有训教授诞生于江西省高安县黄沙岗乡石溪村 ,1977年 11月 3日病逝于北京 .吴教授 192 0年毕业于南京高等师范学校 ,192 1年末赴芝加哥大学并随康普顿教授从事物理学研究 ,192 6年获博士学位后回国 .吴有训教授在物理学研究方面的卓越贡献是他用精湛的实验技术 ,精辟的理论分析 ,无可争议地证实了康普顿效应 ,为光的波粒二象性提供了充分的证据 .185 0年法国科学家傅科用高速旋转镜法测出光在水中速度小于在空气中的速度 ,从而否定了…     

用电脑模拟光的波粒二象性

学生对光的粒子性和波动性是如何统一的,特别是对哪些情况下光表现出粒子性、哪些情况下光表现出波动性不易理解．我用计算机模拟光的波粒二象性,在屏幕上直观地显示出波动性和粒子性与光的频率和光子数的关系,对学生加深理解这个难点帮助很大,且教学效果好．介绍如下...     

光存在波粒二象性之外的新特性

本语言基于光与电子相互作用的量子与非量子效应研究而肯定了光必定存在波粒二象性之外的新特征，并就这一特征设计了一个检验性实验。     

光的本性——波粒二象性的教学探讨

从光的本性研究历史出发,给出传统的"波粒二象性"以及相关的玻尔互补性原理。介绍最新的研究工作,给出"波-粒叠加"的概念,最后探讨如何在教学中向学生传授对于光的本性——波粒二象性以及波-粒叠加性质。     

一种自洽的光的波粒二象性图象

在经典电磁场的自身量子化基础上提出了光的相变理论，展示了波粒二象性的三重含义，给出了一幅自洽的光的波粒二象性图景；进而，在反Compton散射中加以应用，得到了该过程中光的波、粒二相之相变判据，解决了一个理论的内部协调问题并作出了二个有待验证的预言。     

从光的多普勒效应看电磁辐射的波粒二象性

从波动图象和粒子图象分析光的多普勒效应,指出波动性和粒子性是物质内在本性在不同方面的表现。     

从光的波粒二象性推导光吸收的朗伯定律

从光的波粒二象性出发，分别根据光波的能量守恒定律及光子出现的概率密度与电场强度的平方成正比，推导出光吸收的朗伯定律。     

从光的多普勒效应看电磁辐射的波粒二象性

从波动图象和粒子图象分析先的多普勒效应,指出波动性和粒子性是物质内在本性在不同方面的表现。     

由双缝干涉实验浅谈光的波粒二象性

本文根据杨氏双缝实验观测到的现象，从波的角度和粒子的角度，运用概率知识，分析讨论了光的波粒二象性．     

对“光的波粒二象性”的认知与教学

光电效应以及康普顿效应表明了光具有粒子性 ;光的干涉和光的衍射表明了光具有波动性 .光是一种波 ,同时也是一种粒子 ,光具有波粒二象性 .光的波粒二象性为德布罗意的物质波的提出和量子力学的建立提供了实验基础 .但“光的波粒二象性”对大数中学生来说 ,都感到很抽象 ,比较难于理解 .笔者从认知的角度谈谈难于理解的原因 ,以及在教学过程中突破这一难点的方法 .一、认知原因皮亚杰认为 ,学习的过程就是图式、同化、顺应和平衡所构成的认知过程 .建构主义学习理论的一个重要概念是图式 ,图式是指个体对世界的知觉理解和思考方式 .我们在思…     

微观粒子的波粒二象性

微观粒子波粒二象性理论的提出在物理学的发展史上具有重要意义。从历史发展角度比较系统地阐述了微观粒子波粒二象性理论的产生和发展，并对微观粒子的波粒二象性进行了合理解释。     

自由粒子的波粒二象性

本文主要讨论自由电子和光子的波粒二象性。首先指出平面波有两种相速,对实物粒子而言相速是无意义的,波包的群速度等于粒子的运动速度,显然可以通过研究自由粒子的波包来了解波粒两方面的一些性质,从而对非实物粒子、微观粒子和经典粒子有个大致的图景,进而较直观地理解测不准关系,为透彻掌握量子理论打下基础。     

对波粒二象性的理解

对于高中生来讲,理解光的本性——波粒二象性,有一定的困难,觉得很难理解,很难接受。因为此时,经典物理学在学生头脑中已经根深蒂固,就好像我们经历了几千年的封建社会一样,想改变一些传统观念上的东西,谈何容易。而且从经典物理学中的观点来看,＂微粒＂和＂波＂是相互排斥的、对立的。一种东西要么是波,要么是粒子,两者怎么能同时存在呢？     

微观客体的波粒二象性

1　德布罗意假设2 0世纪初 ,物理学研究的领域从宏观深入到微观 ,逐步掌握了微观客体的运动规律 ,建立了量子力学理论 .在这进程中 ,一个刚从历史学的研究转向物理学的法国青年人 ,路易·德布罗意作出了开创性的工作 :1 92 4年 1 1月向巴黎大学理学院提交了题为《量子理论的研究》的博士论文 .在论文中 ,他提出了所有的物质都具有波粒二象性的假设 ,并给出了粒子的能量Ｅ和动量ｐ与伴随着的波的频率ν和波长λ之间关系为ν =Ｅ/ｈ ,　λ =ｈ/ｐ.式中ｈ为普朗克常量 ,能量和动量采用相对论形式 .上述德布罗意关系式与相对论中的质能关系式Ｅ=…     

波粒二象性形象解释

在中学物理课本上,对波粒二象性并没有太多的解释。学生们好不容易才把经典的物理道理弄明白点,然而用习惯了的经典物理学方法来理解波粒二象性是行不通的,在这里出现了一个重要的概念“几率波”,“几率波”这个概念是对传统物理学的一次革命。所以学生们理解起来特别费力,希望通过本文的形象解释,使学生对波粒二象性有一个基本的认识。在物理学的历史上,早在17世纪,著名英国物理学家牛顿的关于光的“微粒说”与荷兰物理学家惠更斯的“波动说”争论了100多年。因为牛顿的名气比较大,所以一时“微粒说”占上风,后来,“波动说”占据上风,人们…