為什么德布羅意物質波會引起能量量子化

時間 2022-09-12 16:15:28

1樓:一同學習

044.量子力學之德布羅意的物質波

解釋為什麼德布羅意波會導致能量源本地系統

2樓:匿名使用者

德布羅意波

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2023年法國青年物理學家德布羅意在光的波粒二象性的啟發下想到:自然界在許多方面都是明顯地對稱的,既然光具有波粒二象性,則實物粒子也應該具有波粒二象性。他假設:

實物粒子也具有波動性。於是他由質能方程以及量子方程出發,推得了德布羅意波的有關公式。他發現,粒子在以v為速度運動的時候總會伴隨著乙個速度為c^2/v的波,這個波又因為不帶任何能量與資訊,所以不違反相對論。

乙個實物粒子的能量為e、動量大小為p,跟它們聯絡的波的頻率ν和波長λ的關係為

e=mc^2=hν

p=mv=h/λ

上兩式稱為德布羅意式。與實物粒子相聯絡的波稱為德布羅意波。

2023年戴維孫和革末用加速後的電子投射到晶體上進行電子衍射實驗,證實了電子的波動性。同年 湯姆遜做了 電子衍射實驗。將電子束穿過金屬片(多晶膜),在感光片上產生圓環衍射圖和x光通過多晶膜產生的衍射圖樣極其相似.這也證實了電子的波動性。

對於實物粒子波動性的解釋,是2023年玻恩提出概率波的概念而得到一致公認的。至於個別粒子在何處出現,有一定的偶然性;但是大量粒子在空間何處出現的空間分布卻服從一定的統計規律。物質波的這種統計性解釋把粒子的波動性和粒子性正確地聯絡起來了,成為量子力學的基本觀點之一。

一直有個疑問:為什麼德布羅意物質波公式中能量和動量

3樓:匿名使用者

以下是我學量子力學時自己的理解。 德布羅意的貢獻是大是小,我也不知道。他的想象力極其豐富,這是毋庸置疑的。

認為粒子也是波,這有些讓人難以置信。但是,他本人並沒有給出合理的物理解釋,也沒有給出系統的方程。所以我覺得,說白了,他提出這個觀點時,他都不信自己真說對了。

他的推導其實充滿漏洞: 1。e=mc² ~對的 2。

e=hv ~他假設對於一般粒子是對的 3。v=mc²/h ~也應該是對的 關鍵是, p=mc 這是什麼玩意? 你的速度是光速?

開什麼玩笑? 他並沒有解釋這個是什麼東西,注意他要說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! 於是接下來的推導,什麼p=e/c=hv/c=h/λ=hk/2π 都是「詐唬」! 你說我開玩笑。

那量子力學不就全是在扯淡了嗎!其實沒有,雖然德布羅意的推導漏洞百出,但實際上薛丁格是對的。一直到今天我們都不能知道,德布羅意是當時推導時瞎矇亂撞,還是他洞察到了什麼。

所有物理體系的建立都需要乙個基本原理。經典力學是基於牛頓三定律,熱力學是基於熱力學三定律。所以,想要建立起量子力學的大廈,也需要有個基本原理。

薛丁格顯然意識到了這一點,他受到德布羅意波動思想的啟發,覺得也許可以從經典波動中找到靈感。 光學是他第乙個想到的,而光學中存在波動光學和幾何光學,幾何光學是波動光學的極限情況,當光的波長很短時,就變成了幾何光學。 而幾何光學中基本原理是費馬原理,所有學過理論力學和幾何光學的人都知道,費馬原理和理論力學中的莫培督原理極其相似。

而基於莫培督原理可以建立起經典力學。薛丁格顯然也意識到了,他認為經典力學就應該是對應於幾何光學,而量子力學應該是波動光學。這樣還可以解決經典極限的問題。

他借助了光學裡的知識建立了波動方程,其基本原理還是經典力學中的莫培督原理。很多人問薛丁格是怎麼想到令w=h lnψ/2π 的,這是他根據之上的分析猜測的。 所以,薛丁格壓根沒用德布羅意的式子,他只是用了德布羅意的想法:

粒子也是波。

物理學家德布羅意的「物質波」物理根源究竟是什麼呢?

德布羅意物質波原理是什麼,請給出確切定義.

4樓:匿名使用者

德布羅意波

2023年法國青年物理學家德布羅意在光的波粒二象性的啟發下想到:自然界在許多方面都是明顯地對稱的,既然光具有波粒二象性,則實物粒子也應該具有波粒二象性。他假設:

實物粒子也具有波動性。於是他由質能方程以及量子方程出發,推得了德布羅意波的有關公式。他發現,粒子在以v為速度運動的時候總會伴隨著乙個速度為c^2/v的波,這個波又因為不帶任何能量與資訊,所以不違反相對論。

乙個實物粒子的能量為e、動量大小為p,跟它們聯絡的波的頻率ν和波長λ的關係為

e=mc^2=hν

p=mv=h/λ

上兩式稱為德布羅意式。與實物粒子相聯絡的波稱為德布羅意波。

2023年戴維孫和革末用加速後的電子投射到晶體上進行電子衍射實驗,證實了電子的波動性。同年 湯姆遜做了 電子衍射實驗。將電子束穿過金屬片(多晶膜),在感光片上產生圓環衍射圖和x光通過多晶膜產生的衍射圖樣極其相似.這也證實了電子的波動性。

對於實物粒子波動性的解釋,是2023年玻恩提出概率波的概念而得到一致公認的。至於個別粒子在何處出現,有一定的偶然性;但是大量粒子在空間何處出現的空間分布卻服從一定的統計規律。物質波的這種統計性解釋把粒子的波動性和粒子性正確地聯絡起來了,成為量子力學的基本觀點之一。

5樓:匿名使用者

光既有波動性,也有粒子性,因此我們認為光既是波,也是粒子。

受到上述理論的啟發,德布羅意提出:任何物質既有粒子性,也應該有波動性。

德布羅意物質波,既不是電磁波,也不是機械波,而是機率波,指空間中某點某時刻可能出現的機率或可能性。比如乙個電子,如果是自由電子,那麼它的波函式就是行波,就是說它有可能出現在空間中任何一點,每點機率相等。如果被束縛在氫原子裡,並且處於基態,那麼它出現在空間任何一點都有可能,但是在波爾半徑處機率最大。

對於你自己也一樣,你也有可能出現在月球上,但是和你坐在電腦前的機率相比,是非常非常小的,以至於不可能看到這種情況。這些都是量子力學的基本概念,非常有趣。

德布羅意波的物理意義

6樓:匿名使用者

回想過去五十年的科技發展,從核**的研製到計算機的大規模整合化,再到新型網路技術,現代的量子計算機等等。科學技術的力量無不在發揮著作用。量子力學在這裡面起到的作用其實十分微妙。

沒有量子力學,核**等於是紙上談兵!沒有量子力學,晶元技術,尤其是半導體技術也無法從想象變為現實。可以說,以德布羅意波為理論基礎的量子力學,為現代物理學奠定了充實的基礎。

德布羅意波的物理意義和實際意義其實是有目共睹的。但是,對於絕大多數人來說,這些意義卻很難理解。

這裡面的原因有很多,除了理論本身的「不近人情」,還有就是德布羅意波十分不明顯。後者原因很多,我只說一點:能標太低。

如果能來足夠高,那麼量子漲落足夠大,德布羅意波的波動性就會很明顯。此外,在一些特殊情況下,量子漲落也會異常的高,這就導致德布羅意波很強。按照量子力學理論,粒子是可以因為這麼強的波動性而發生躍遷的。

比較典型的躍遷是原子發光,而現在的led燈發光原理是能帶上載流子躍遷從而輻射光子。此外,強烈的量子漲落會導致粒子自身的湮滅與產生,這就是粒子物理的基礎理論之一。如今,德布羅意波被另乙個物理學名詞替代了:

波函式。波函式正在被「場」這個詞語替換。

7樓:一同學習

044.量子力學之德布羅意的物質波

德布羅意物質波原理是什麼,請給出確切定義

8樓:茅孟霜沈雅

德布羅意物質波 是概率波,也就是說,它並不是用來解釋物質的運動規律的,它只是物質出現位置的概率的規律,關鍵就在於「概率」二字上。物質具有不確定性和規律性這兩種特性。不確定性是指物質在某一時刻可能出現在空間的任何地方。

但是在一段連續的時間段中物質出現在空間各處的概率又是有規律的。

9樓:梓欣弋芩穎

其實這個問題很簡單,物質波實際上就是物質所具有的磁共振波,他能得獎我們卻不能得獎,因為我們是在中國

10樓:

任何物質都能產生一種波波長=蒲朗克常量/動量

11樓:花有花_落

任何物質都能產種波波=蒲朗克量/量

關於德布羅意物質波理論的一些疑問

12樓:匿名使用者

量子理論應該是滿足伽利略參考係變換的吧。

第二個問題…… 物質波的都卜勒效應可能極小(猜,應該小於光的),而動量引起的物質波頻率改變會比較明顯。

物質波難以觀測,討論它的都卜勒效應不十分實際……物質波幾乎是個純數學的東西,那玩意的振幅沒有物理意義,頻率也說不太清,按我的理解,是量子物理裡經典物理的殘留(大可不必叫它波……)

13樓:好事的好人

物質波的速度應該與光速同步的,而愛因斯坦認為無論以何為參考係光速是不變的

波爾 德布羅意氫原子結構不懂好多疑問呀

其實這種解釋是半經典的,僅僅作為理解概率波的一種方式就可以了,不必深究,按照量子的影象,氫原子的電子運動也不是圓周運動。可以這樣理解 德布羅意認為,所有的物質都具有波粒二象性,那麼把氫原子的電子看成波,其圍繞氫原子的 圓周運動 就是 一圈 波圍繞著氫原子核,根據週期性邊界條件,這個波在圍繞氫原子一週...

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