物質(zhì)波,概率波,德布羅意波的關(guān)系是什么
物質(zhì)波,概率波,德布羅意波的關(guān)系是什么
物理人氣:382 ℃時(shí)間:2020-06-14 05:27:15
優(yōu)質(zhì)解答
物質(zhì)波,又稱德布羅意波,是概率波,指空間中某點(diǎn)某時(shí)刻可能出現(xiàn)的幾率,其中概率的大小受波動(dòng)規(guī)律的支配.量子力學(xué)認(rèn)為物質(zhì)沒有確定的位置,它表現(xiàn)出的宏觀看起來(lái)的位置其實(shí)是對(duì)幾率波函數(shù)的平均值,在不測(cè)量時(shí),它出現(xiàn)在哪里都有可能,一旦測(cè)量,就得到它的平均值和確定的位置.物質(zhì)波就是德布羅意波?物質(zhì)波就是德布羅意波?這兩個(gè)是一種東西嗎?物質(zhì)波(德布羅意波)(matter wave)指物質(zhì)在空間中某點(diǎn)某時(shí)刻可能出現(xiàn)的幾率,其中概率的大小受波動(dòng)規(guī)律的支配。比如一個(gè)電子,如果是自由電子,那么它的波函數(shù)就是行波,就是說(shuō)它有可能出現(xiàn)在空間中任何一點(diǎn),每點(diǎn)幾率相等。如果被束縛在氫原子里,并且處于基態(tài),那么它出現(xiàn)在空間任何一點(diǎn)都有可能,但是在波爾半徑處幾率最大。對(duì)于你自己也一樣,你也有可能出現(xiàn)在月球上,但是和你坐在電腦前的幾率相比,是非常非常小的,以至于不可能看到這種情況。這些都是量子力學(xué)的基本概念,非常有趣。[1]也就是說(shuō),量子力學(xué)認(rèn)為物質(zhì)沒有確定的位置,它表現(xiàn)出的宏觀看起來(lái)的位置其實(shí)是對(duì)幾率波函數(shù)的平均值,在不測(cè)量時(shí),它出現(xiàn)在哪里都有可能,一旦測(cè)量,就得到它的平均值和確定的位置。量子力學(xué)里,不對(duì)應(yīng)的力學(xué)量,比如位置和動(dòng)量,是不能同時(shí)測(cè)量的,因此不能得到一個(gè)物體準(zhǔn)確的位置和動(dòng)量 ,位置測(cè)量越準(zhǔn) ,動(dòng)量越不準(zhǔn)。這個(gè)叫不確定性原理。哲學(xué)認(rèn)為,不可能被觀測(cè)的值相當(dāng)于不存在。因此,根據(jù)量子力學(xué),不存在同時(shí)擁有準(zhǔn)確的動(dòng)量和位置的粒子。機(jī)械波是周期性的振動(dòng)在媒質(zhì)內(nèi)的傳播,電磁波是周期變化的電磁場(chǎng)的傳播。物質(zhì)波既不是機(jī)械波,也不是電磁波。在德布羅意提出物質(zhì)波以后,人們?cè)?jīng)對(duì)它提出過(guò)各種各樣的解釋。到1926年,德國(guó)物理學(xué)家玻恩(1882~1970)提出了符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的后來(lái)為大家公認(rèn)的統(tǒng)計(jì)解釋:物質(zhì)波在某一地方的強(qiáng)度跟在該處找到它所代表的粒子的幾率成正比。按照玻恩的解釋,物質(zhì)波乃是一種幾率波。德布羅意波的統(tǒng)計(jì)解釋粒子在某處鄰近出現(xiàn)的概率與該處波的強(qiáng)度成正比?!×W佑^點(diǎn)電子密處,概率大。電子疏處,概率小?! 〔▌?dòng)觀點(diǎn)電子密處,波強(qiáng)大。電子疏處,波強(qiáng)小。波強(qiáng)∝振幅平方A2∝粒子密度∝概率。物質(zhì)波的統(tǒng)計(jì)解釋:波粒兩象性是統(tǒng)計(jì)性的規(guī)律,微觀粒子的運(yùn)動(dòng)沒有確定的軌跡,只能確定它在某一空間位置上出現(xiàn)的幾率。所以物質(zhì)波與經(jīng)典的機(jī)械波不一樣,它是幾率波。λ=h/p (h:普朗克常量;p:動(dòng)量。 λ:波長(zhǎng))對(duì)的就是一個(gè)意思
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