浅议波粒二象性

1 波粒二象性的概念1.1 光的波粒二象性关于光的本性问题,是物理学家一直谈论的问题,也是物理学发展中,特别是量子力学发展中的一个重要问题,曾有过多种观点.在十七世纪末,牛顿提出光的粒子说,即光是一种粒子,这种观点能很好的解释光的反射、折射等现象.到十九世纪中叶,麦克斯韦等物理学家建立了光的电磁理论,指出光是一种电磁波,即光的波动说,从而解释了光的干涉衍射色散等现象.     

大学物理中的波粒二象性概念的教法研究

从光电效应、光量子理论、康普顿散射效应、德布罗意物质波及其统计规律等方面对大学物理中波粒二象性概念的教学进行了的研究．     

中国科大研究成果重新定义波粒二象性概念

正本刊讯记者从中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室获悉,该实验室李传锋研究组首次实现了量子惠勒延迟选择实验,制备出了光的波-粒叠加状态。研究成果作为封面文章发表在9月份的《自然-光子学》上。现在对光的理解可归结为玻尔的互补原理,即光具有波粒二象性,波动性和粒子性这两种属性既对立又互补,一个实验中具     

实物粒子的波粒二象性

本文分三个部分讨论了实物粒子波粒二象性的意义。一是实验验证，二是哥本哈根解释，最后是现代的流行观点。当然也有争论，依旧在发展之中。     

波粒二象性研究新进展

介绍了微观粒子波粒二象性的最新实验验证；比较了经典和量子的波与粒子的联系与区别；论述了二象性的本质——量子态的纠缠．     

浅议“波粒二象性”

波粒二象性作为微观物质的基本属性之一,本文从多个角度探讨了波粒二象性。     

大分子的波粒二象性实验

量子物理中最神秘的现象之一就是波粒二象性,每个量子物体都同时具有波和粒子的特性。双缝实验是展示这个现象的最经典手段。粒子（光子、电子等）流通过两条狭缝射向探测器,每一个单独的粒子都可以被探测器独立检测到,而大量粒子则能像波一样产生干涉条纹。     

波粒二象性的信息熵解释

微观粒子具有波粒二象性,因而微观粒子的行为并不象经典系统那样确定,其物理量的取值具有随机性.这便产生了物理解释上的困难,甚至导致了逻辑上和哲学上的困惑而无法得到一个满意的解释.若从信息论的角度出发对这种不确定性进行描述,将有可能揭示量子规律的新的一面.本文试图从信息论的角度,阐明微观量子系统间不但存在能量、动量、质量的传递,同时还存在着信息的传递,并可用信息熵表示波粒二象性的统计特性.     

由波粒二象性谈原子物理教学

本文通过"波粒二象性"教学实践提出学习原子物理学要注重物理概念的剖析,学生学习兴趣的激发以及学生探究精神的培养.物质的波粒二象性是指物质在不同场合表现出的两种真实的属性,在教学过程中力求让学生明确辨析物质的波动性和粒子性以及其区别与联系.     

科学家同时观察到光的波粒二象性

关于光是粒子还是波的争论由来已久，甚至可以追溯到科学最初萌芽的时候。牛顿提出了光的粒子理论，而麦克斯韦的电磁学理论认为光是一种波。到了1905年，爱因斯坦提出光是由称为“光子”的粒子组成，借此解释了光电效应。光电效应的发现对物理学影响深远，并为后来量子力学的发展作出了重大贡献。     

光学教学中几个问题的物理思考

本文就目前大学光学教程中,关于几何光学、波动光学、量子光学中的几个主要概念进行了讨论,以便在教学中引起重视。     

波粒二象性对物理概念和方法论发展的影响

阐述了量子力学中的位置概念、相互作用概念、对称性与守恒律、力学量与算符、物理学方法论的转变等，并指出它们与经典力学的差异及其发展，结果可见，波粒二象性对物理概念和方法论的发展产生了较大的影响．     

关于微观粒子波粒二象性的新解释与检验实验

通过理想实验分析微观粒子相干涉时玻恩的几率解释出现的矛盾,提出了微观粒子波粒二象性的新解释,给出了检验新解释的实验设想.     

波粒二象性理论与波速问题探讨

速度是宏观的概念;在量子力学中速度表示什么,本来无法回答。在半经典理论中,为重新定义速度,可取v→=▽S/m[m是粒子质量,S满足ψ=Aexp(j S/h)]。这样虽建立了速度与波函数的联系,却不是波科学中必需而有用的波速概念。真空中光速c是一个普遍性基本物理常数,量子力学显然也需要这个参数,亦即新波动力学需要这个物理量。从人类实践过程和结果看,科学家若企图确定c的最精确值,必须依靠标量方程c=fλ这样的标量描述才能实现。现代物理学认为波速度(相速vp、群速vg)是标量而非矢量。波动具有独特的科学性质,其规律与经典力学不同,它需要量子力学支持,又不等同于严格的量子力学。目前尚无单独一个理论能完美解释波科学问题,处在经典物理和量子物理并用的局面。电磁场的量子化过程为光的波粒二象性提供了基本的数学诠释,即连续展布于空间的电磁场在量子化后得到光子。尽管如此,"光子是什么"的难题仍困扰着科学家。通常认为电子的物质波是几率波,光子的波动是电磁波而非几率波。但在分析处理双光子纠缠时又在使用几率波理念,这样光子的波是什么仍未解决。另外,电子几率波与Schrdinger方程对应,但有一种观点认为光子几率波尚无可对应的波方程。另一方面,物质波相速的物理意义并不清晰;而de Broglie波的相速是超光速的,对此还需要更多的说明。类似的许多例子表明,波粒二象性仍是现代物理学中的一个待解之谜。最后,近年来对负波速(NWV)的研究既使波科学更加丰富,也为发展理论思维提供了新的契机。     

波粒二象性理论的成就与存留问题

论述了光波和物质波的波粒二象性理论的发展，诗集了该理论的存留总是，认为光子的静质量和光子的内部结构仍是科学中的关键性疑点，指出，虽然波粒二象性成立的前提是波足够小，但在现有理论中却提不出一条清晰的界线，诗集了光波和电磁波是物质还是物质属性的问题，提出了对de Broglie波超光速相速的疑问。分析表明，如何建立电电磁脉冲的粒子形象的问题仍需解决，此外，探讨了当电磁脉冲以超光速传播相对论是否受破坏。最后，讨论了消失波的粒子性和虚光子问题。     

波动性电子的特征长度计算

微观粒子具有波一粒二象性。特征长度是徇经典力学的模型对于微观粒子的描述究竟用到多大程序。本文具体计算了电子在均匀电场中和重力场中的特征长度。     

"Which-way"实验与波粒二象性

通过分析当代“Which—Way”实验的物理机理,说明不确定关系并非消相干的唯一机制,指出了消相干的另一种物理机制,深化对互补原理及微观客体波粒二象性的认识.     

从数字观点看光的本性

本文从统计数学和模糊数学两个领域对光的本性进行了定性定量的综合分析，从而说明光波是光子随机运动规律分布的几率波，光的波粒二象反映了光的模糊性。     

波粒二象性理论的若干问题

论述了光波和物质波的波粒二象性理论的发展，讨论了该理论的存留问题。认为光子的静质量和光子的内部结构仍是科学中的关键性疑点。指出，虽然波粒二象性成立的前提是波长足够小，但在现有理论中却提不出一条清晰的界线。讨论了光波和电磁波是物质还是物质属性的问题。提出了对de Broglie波超光速相速的疑问。分析表明，如何建立电磁脉冲的粒子形象的问题仍需解决。此外，探讨了当电磁脉冲以超光速传播时相对论是否受破坏。最后，讨论了消失波的粒子性和虚光子问题。