物质波是什么,物质波包括哪些波(任何物体都有波长)
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- 1、万物皆波,任何物体都有波长,包括我们人类
- 2、物质波是什么
1、万物皆波,任何物体都有波长,包括我们人类
我们都听说过波粒二象性,说的是微观粒子的特性,既有粒子性又有波动性。但实际情况更为复杂,甚至不是我们通常所认为的那样。
更本质的东西应该是波,而不是粒子。所谓的粒子性只是波动的某种表现形式而已。
著名物理学家德布罗意对波动性非常感兴趣,在前辈们对量子力学研究的基础上,德布罗意通过数学计算,提出了物质波的概念。
具体是怎么回事呢?
所谓物质波,其实也叫做概率波或者德布罗意波,说白了,万事万物都会伴随着特定波长的波动,那么这个波长到底有多少呢?
有一个简单的公式可以计算,λ=h/p,其中λ就是波长,h是普朗克常数,非常小,只有6.62607015乘以10的-34次方,p为物质的动能,可以用mv计算出来,m是质量,v是速度。
由于h是常数,物质的波长就与其动能成反比,而动能是质量与速度的乘积,所以如果速度确定的情况下,物质的波长就与质量成反比,质量越大,物体的波长就越小。
在我们生活的宏观世界,物体的质量都很大,当然这里的很大是相对于世界的质量。由于质量很大,物体的波长就很小,到底有多小呢?
拿一个棒球举例子,如果棒球的质量为0.1千克,速度为每秒3秒,代入上面的公式可以计算出棒球的波长,小得几乎可以忽略不计,连原子核半径的万亿分之一都不到,如此小的波长,别说是我们的肉眼了,就算是最强大的显微镜也观察不到。
不过在微观世界,由于微观粒子的质量很小,波长就会很大。比如说如果说电子的速度为光速的十分之一,结合电子质量可以计算出电子波长大约为原子直径的大小。
这也是为什么微观粒子的波动性会更加明显,因为它们的质量更小。而在宏观世界,我们完全感受不到物质的波动性,表现出来的都是确定的粒子性,因为宏观物体的质量太大了,物体的波长非常小,完全可以忽略不计。
无论如何,德布罗意的物质波概念向我们传达了一种思想,万物皆波,我们每天看到的都是非常实在的东西,本质来讲都是波的某种表现形式。
2、物质波是什么
物质波是什么?
物质波,又称德布罗意波,即函数为概率波,它的模方指空间中某点某时刻可能出现的几率密度,其中概率密度的大小受波动规律的支配。量子力学认为微观粒子没有确定的位置,在不测量时,它出现在哪里都有可能,一旦测量,就得到它的其中一个本征值即观测到的位置。
对其它可观测量亦呈现出一种分布,观测时得到其中一个本征值,物质波于宏观尺度下表现为对几率波函数的期望值,不确定性失效可忽略不计。
扩展资料物质波(德布罗意波)(matter wave)指物质在空间中某点某时刻可能出现的几率,其中概率的大小受波动规律的支配。比如一个电子,如果是自由电子,那么它的波函数就是行波,即是说它有可能出现在空间中任何一点,每点几率相等。如果被束缚在氢原子里,并且处于基态,那么它出现在空间任何一点都有可能,在波尔半径处几率最大。对于你自己也一样,你也有可能出现在月球上,和你坐在电脑前的几率相比,这是非常非常小的,以至于不可能看到这种情况。
物质波是一种什么波
物质波是一种概率波,它的模方指空间中某点某时刻可能出现的几率密度,其中概率密度的大小受波动规律的支配,量子力学认为微观粒子没有确定的位置,在不测量时,它会同时出现在任何位置,即出现在这里也出现在那里,一旦测量,就得到它的其中一个本征值即观测到的位置。物质波,又称德布罗意波,对其它可观测量亦呈现出一种分布,观测时得到其中一个本征值,物质波于宏观尺度下表现为对几率波函数的期望值,不确定性失效可忽略不计。
在物理学中物质波是什么?
物质波表示离子处于一定能级的可能。
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