[精品]浅谈光的波粒二象性.doc

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1、浅谈光的波粒二象性董海明一、光是什么？光可以发生干涉、衍射现象，说明光具有波动性；光又可以产生光电效应，说明光又具有粒子性。那么光究竟是什么呢？是波还是粒子呢？显然光在某种程度即是波，又是粒子。就象一堆石子在某种情况下可以表示力；在另一种情况下又可以表示为数。所以我们认为：光是即有波动性，又有粒子性（即波粒二象性）,并且能把这些性质巧妙地、不矛盾地组合在一起的一种客体。二、微观世界波粒二象性的统一宏观上波是弥散在整个空间的，并且无确定位置，无质量。而粒子却是定域化的，有确定位置，有质量。所以在宏观上波和粒子是对立的，不可能既是粒子,又是波，但是在微观上两者却是统一的。1、我们可以

2、作这样一个实验：先让光子一份份地通过一个缝；然后再让大量光子（即一束光）通过同一个缝，通过两次实验结果，我们可以说：丁从不连续上看，每一光子实体具有微粒性。［从群体行为上看，大量光子表现为波动性。这里所说的粒子已不是指牛顿粒子，而是量子化的；所说的波也非机械波,而是一种几率波。在上述实验中，我们虽不能确定某一光子到达的位置，但是我们却能够确定光子到达某一位置的几率！就如同掷硬币，我们虽不能确定某一次正面是朝上还是朝下，但是我们却能够确定下面朝上（或朝下）的几率。2、因为E==即描述粒子的能量，动量与描述波的波长、频率发生联系，使粒子性与波动性有机地组合在一起形成一个统一体一光。即

3、：「质量为m的粒子具有波长为的光子的性质三、波粒二象性是自然界中普遍规律光即有波动性，又有粒子性。那么电子呢？已知电子质量为0.91xlO-30千克,则速度为IO?米/秒的电子对应的波长大约为7x10』米，即相当于伦琴射线，衍射实验表明，确实如此（反之亦然）。微观粒子如此，宏观物体亦如此。如地球,其对应波长约为10心米，即地球是高度定域化的，其位置是确定的。在其它地方出现的可能性微乎其微！所以微观粒子具有波粒二象性，宏观物体也具有波粒二象性，只是对宏观物体其波动性很小很小，以至我们忽略了宏观物体的波动性,而并不影响我们对宏观物体的认识。四、哲学问题1、宏观物体遵循因果律，原因相同

4、，结果必然相同一必然性。（如海尔一波普慧星，我们已知其运动规律，到3800多年后它必将再次光临地球）。而微观物体遵循统计规律，原因相同，结果不一定相同一或然性（如掷骰子）。2、光无法具体描述和测量因为我们的语言是宏观的，所以我们无法描述光到底是什么？（如光是没有质量，体积很小的乒乓球等等）。我们也无法对光进行测量，因为“测量”本身也是宏观的。所以我们无法形象地说明光是什么？其实这一问题已毫无意义，它来自我们对宏观世界的传统认识（就如同物体均有颜色，而电子、中子呢？）最后，我们要说的是：光是什么并不重要，重要的是光的行为如何？它传递给人类的是什么信息？