什么是光的波粒二象性,这是一个的悖论吗?

2025-01-07 04:09:16
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回答1:

爱因斯坦支持光的粒子性,在于光电效应无法用传统物理学的波动理论来解释。相反,如果将光视作能量量子化分布的“粒子”而非能量连续分布的“波”,可以解释一系列光电效应的现象。(补充一句:爱因斯坦获得诺贝尔奖是因为他在光电效应上的工作,并非因为相对论。)光的单缝衍射实验是支持光的波动性的实验。在该实验中,一束光通过一道细缝(缝的宽度和光的波长相似)后,在屏上会显示出一系列衍射条纹。而如果将光束能量降低到平均只能有一个光子同时通过细缝,长时间曝光后发现光子在屏上的分布仍然符合衍射条纹。这说明光的波动性并非仅仅是大量光子相互影响而产生的现象,而是单个光子本身固有的性质。波粒二象性是量子力学当中的概念,虽然可以用宏观的“粒子”与“波动”来近似描述,但是本质上并不能用宏观观念来替代。综上,单个光子本身既具有类似宏观粒子的“粒子性”,同时具有类似宏观波动的“波动性”,这个性质本身被称为“波粒二象性”,是光子的固有性质,并非宏观粒子性质与波动性质的合成。事实上,微观粒子都具有波粒二象性这种量子性质。换句话说,“光具有波粒二象性”这句话是不等同于“光既是粒子,又是波”这句话的,只能理解为“光会同时表现出类似宏观粒子与宏观波动的性质。”

回答2:

光弱到一定程度时,确实是可以观察到单光子的,并且此时仍然存在波动性,表现为单光子衍射实验。很多人把“粒子说”和牛顿支持的“微粒说”搞混了,粒子强调的概念是能量的量子化,即能量可以看成一份一份的;而“微粒说”包含空间集中的特性,和波的空间性冲突。以单光子曝光过程为例,底片上形成一个“点”并不是光子像个小石子一样打在底片上,而是由于光的粒子性,这一份能量只能完整的让一个分子发生反应从而曝光,而空间上它仍然是波,依照波动方程进行描述。波的概念是时间和空间的周期性,粒子的概念是发生作用时——无论化学反应、核反应、光电效应——能量都是量子化的,二者并无任何矛盾。

回答3:

科学界对微观粒子的理解,以及各种实验所“证明”的事实都被误读了,这里最关键的是对“波粒二象性”的理解。首先是对光谱的理解,认为光谱是频谱不是能谱,其次是对光子以及所有基本粒子的产生和演化认识模糊,不客气地说是完全不知道简直在瞎猜。大自然将这个秘密隐藏得太深,不搞懂宇宙的起源就别想搞懂“波粒二象性”,即便有人提出有关的理论,科学界也不会认同的,这其中牵扯到利益和名望。不要不相信这一点,我可以负责人地告诉大家,爱因斯坦和波尔的争论,尽管爱因斯坦败下阵来,但波尔的量子理论完全是一个骗局。不论爱因斯坦还是波尔的理论都不能完全说明大自然的本质,都违背基本的常识:世界是统一的一切基本的作用都应该有一个共同的起源。不是一个在宏观上看起来有理,到了微观风马牛不相及。同样,一个好像在微观上被“验证”了,到了宏观就洋相百出,这只能说明理论本身不靠谱,你真的相信物质粒子不存在是波函数吗?那我们这个物质世界是什么?难道真的要回到神学和唯心主义世界?记清楚实验现象还不是事实,要把科学实验提升为科学事实,必须经过是什么和为什么两道门槛,不能用唯像性代替事实。爱因斯坦的狭义相对论本质是将空间碎片化,原本一个空间的两个相对运动,结果变成了不同的空间。再则洛伦茨变换的交换因子k和k',在关系式中原本就是倒数关系,但又必须满足k=k',否则两个运动系的联立方程无法解。这样k=k'=1对不对?这说明两个参照系是完全等价的。但是爱因斯坦的观点是正确的。

回答4:

光的波粒二象性在于,对于光的不同实验,可以得到光有波的特性以及,光有量子(粒子)的特性,两个结论,这与牛顿的"微粒说"无关,是量子化,不是微粒.至于实验,波动方有:双缝实验,电子衍射 等,都说明了围观粒子有波动特性.而粒子方面,也有:光电效应,以及由紫外灾难 引发,普朗克得到普朗克黑体辐射定律 所说明的量子化的必要性,指出能量必须以"定量"的方式传递,并不能无限细分,但这并不能阻止光(或者其他微观粒子(能量的存在)。

回答5:

事实胜于雄辩,从光的衍射实验得出光具有波的性质,光电效应实验得出光具有粒子性质。这有啥可迷茫的呢?物理学任何理论都必须通过实验观测验证。有宏篇大论纯逻辑思辨的劲头,去神学领域或哲学领域较劲多好。