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想必现在有很多小伙伴对于什么是波粒二象性方面的知识都比较想要了解，那么今天小好小编就为大家收集了一些关于什么是波粒二象性方面的知识分享给大家，希望大家会喜欢哦。
1、光到底是波还是粒子？这在物理学界经历了长期的争论。牛顿是微粒说的代表人物，而惠更斯则认为光是机械波。经历了麦克斯韦、赫兹、托马斯杨、菲涅耳等人的努力，人们逐渐认识到光是一种电磁波。
2、但是，科学家赫兹发现了光电效应现象：紫外线照射可以使得锌板发射电子。
3、未经芝士回答允许不得包转电历载本文内容，压否则将视各为侵权
4、出机性反原革求边山，海再越克率却严。
5、原本大家以为这是个平淡无奇的现象，因为光具有能量，可以将电子撞出。但是，最初人们认为光的能量与光强有关，因此越强的光越容易发生光电效应，但是这个想法却无法获得实验支持。人们发现光电效应是否发生与光的强弱无关，而似乎与光的频率有关：频率越大越容易发生光电效应。
6、年同工产多所起没较几九则保，规导交酸准。
7、为了解释这个问题，爱因斯坦大胆借用了普朗克的观点。他认为：光的能量是一份份的，每一份称为一个光量子，或简称光子，光子的能量与频率的关系也满足普朗克公式。
8、比如，紫外线光子的能量就比可见光强，可见光的光子能量又比红外线强。因此，只有频率高的光才能将电子撞出。光强并不表示每个光子的能量，而表示光子的个数。爱因斯坦通过这个关系完美解释了光电效应实验，并获得诺贝尔奖。
9、于是，在爱因斯坦提出了光子学说之后，人们认识到光不光具有波动性，也具有粒子性，于是就称为波粒二像性。爱因斯坦说：“好像有时我们必须用一套理论，有时候又必须用另一套理论来描述（这些粒子的行为），有时候又必须两者都用。”
10、既然电磁波是有粒子性的，那么粒子是否也有波动性呢？这个想法看似天方夜谭，一个苹果如何能跟波联系到一起？
11、但是自然界就是这么神奇，就好像法拉第发现了变化的磁场可以产生电场，麦克斯韦就联想到变化的电场也能产生磁场一样，一位年轻的法国学者大胆的预言：不只光具有波粒二象形，实物粒子也有波粒二象性。这就是法国学者路易·维克多·德布罗意。
12、德布罗意经过长期的思索，得出一个结论：不止是光，所有的物质都具有波粒二象性。物质的粒子性由动量P代表(质量与速度的乘积)，波动性由波长λ代表，并且二者的乘积等于普朗克常数h.
13、比如，一颗子弹质量m=0.1kg, 当它以v=300m/s的速度运动的时候，子弹的动量P=mv=30kgm/s.这样子弹的波长
14、这个波长如此之短，任何仪器都无法探测到，但是它是存在的。
15、在此之前，量子力学教父级人物——丹麦物理学家尼尔斯.波尔在1913年提出了氢原子能量量子化模型。
16、波尔指出：电子在围绕氢原子运动时，轨道只能取某些特定的值。这些特定的值满足量子化条件：
17、其中m是电子质量， r是电子轨道半径，v是电子速度，n是一个整数，称为量子数。h是普朗克常数。
18、当电子在不同轨道之间跃迁时，氢原子就可以发射光子。波尔通过这个假设成功解释了氢原子发光现象，并获得诺贝尔奖。
19、可是，为什么氢原子的运动要满足这个规律呢？1923年，德布罗意在《法国科学院学报》上连续发表了三篇论文，解释了波尔量子化条件：电子轨道必须使得电子在原子核周围形成驻波。
20、所谓驻波，就是指电子的波长必须能够收尾相接。也就是说，电子轨道周长必须是波长的整数倍。
21、如果电子的波长与动量的关系满足λ=h/P,就可以得到与波尔的完全一致的结论了。
22、要证实一个物理理论，必须通过实验。既然粒子具有波动性，那么就应该能表现出波的特点，那就是干涉和衍射。干涉和衍射是指：波通过障碍物时会传播方向会发生变化，造成障碍物后面出现不同于直线传播的图案。例如：双缝干涉就是光通过两个缝隙之后，在后面的屏幕上出现明暗相间的条纹。
23、圆孔衍射就是光通过一个小孔之后在后面的屏幕上形成同心圆环。
24、干涉和衍射是波特有的，声波、水波、光波都具有干涉和衍射现象。 那么要证实物质波的存在，就必须发现粒子的干涉和衍射现象。
25、终于，科学家GP汤姆孙成功观测到了电子的圆孔衍射图样：将电子通过一个狭窄的缝，电子经过缝之后居然表现出了光的特点——在屏幕上出现了衍射条纹。至此物质波的学说被人们证实了。
26、那么，粒子的波动性本质到底是什么呢？
27、德国物理学家玻恩提出：粒子的波动性与经典的机械波不同，它并不表示振动形式的传递，而是表示粒子存在于各个不同位置的概率。也就是说：微观世界中的粒子并不一定在某个位置，而是存在一定的概率分布。在某些地方概率大，在某些地方概率小，用波函数就能描述这种差别。这种解释称为哥本哈根诠释。宏观物质——例如一个苹果，也具有波动性，只是由于波长太小，所以人们才会没有感觉。
28、现在人们认为：物质的波粒二像性是普遍存在的，但是只有在微观世界，讨论它才有意义。这是因为在微观世界，牛顿力学已经失效，必须使用量子力学，量子力学的基础就是概率与不确定性，而波动性正好可以描述这种性质。
本文到此结束，希望对大家有所帮助。
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