作业帮光的干涉与光的衍射从“粒子性”角度如何解释?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/04 08:47:56
光的干涉与光的衍射从“粒子性”角度如何解释?
光的干涉与光的衍射从“粒子性”角度如何解释?
光的干涉与光的衍射从“粒子性”角度如何解释?
一般来说,粒子性体现在能量和动量中,波动性体现在干涉和衍射中.一楼的回答是没错的,但这样的回答解决不了楼主的困惑.
波粒二象性是微观粒子才会有的属性,用宏观物体的表现去类比总归有些不贴切的,这也是量子力学难以令人透彻理解的原因之一.
我试着这样回答一下,
干涉与衍射的现象是出现明暗条纹.从波动性的角度来看,明纹处代表波函数振幅大的位置,暗纹处代表波函数振幅小的位置.这些应该理解上没问题对吧?
但是,既然光也是粒子,如果在干涉或衍射实验中只发射一个光子,打到屏幕上会是什么呢?当然只有一个小点而已.
我贴一张图给你看：
这是100个粒子的双缝干涉图样.说实话,这里看不出干涉条纹.
再来一张图：
这是70000个粒子的双缝干涉图样.粒子数目足够多,图样就显现出来了.
每个粒子都有一个波函数,波函数满足薛定谔方程,波函数振幅的平方代表粒子出现的概率.在干涉或衍射实验中,波函数振幅大的位置是明纹,也就是粒子出现概率大的位置.若粒子数太少,很难观察出概率分布,条纹也会看不清楚.
希望上面的讨论对你有帮助.量子力学越深入下去越难理解,出于不添乱的考虑,我这里就不讨论双缝干涉时粒子到底穿过哪条缝的问题了.
从粒子性角度无法解释。
准确的说，光的“粒子性”是用来解释光的衍射，是由粒子的概率性表示。衍射时的宽窄不一的光带就是由于光在此处出现的概率不同而发生的。任何粒子，哪怕是地球，运动时都会形成概率波。只不过地球过大，速度太慢，其振幅太小太小而非常不明显。而光子非常小，速度非常快，所以它的波动性很明显。而对于干涉，你可以理解成波动运动的粒子，宏观表现成波动性。这样才能解释干涉现象...
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准确的说，光的“粒子性”是用来解释光的衍射，是由粒子的概率性表示。衍射时的宽窄不一的光带就是由于光在此处出现的概率不同而发生的。任何粒子，哪怕是地球，运动时都会形成概率波。只不过地球过大，速度太慢，其振幅太小太小而非常不明显。而光子非常小，速度非常快，所以它的波动性很明显。而对于干涉，你可以理解成波动运动的粒子，宏观表现成波动性。这样才能解释干涉现象
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光具有波粒二象性，衍射和干涉只能用波动性解释，否则如果能用粒子性解释的话还需要波动性吗？