經典波動與得布意波物質波的區別

2021-05-29 13:48:43 字數 6098 閱讀 2713

1樓:匿名使用者

波分為經典連續波、物質波(粒子波)兩類。

經典連續波是一個物理量連續振動產生的波,如 機械波(水波、聲波、**波)、無線電波。

注意:這無線電波是電磁場的振動,這是經典連續波。與光波本質不同。

物質波,就是粒子波,一種概率波。如光波、射線。是一種量子不連續波。

電磁波的概念已出現混亂,許多人搞不清或說錯。現在應分為狹義電磁波、廣義電磁波兩種,本質不同。狹義電磁波就是無線電波, 這是經典連續波。

廣義電磁波就是光波、光族波,是一種粒子波、概率波,是不連續波。

2樓:匿名使用者

經典波動理論主要是指機械波,是有形的,需要介質傳播,而物質波存在於任何物體,不需要介質,這兩者完全不同

3樓:匿名使用者

經典波動應該都知道,物質波講的應該是概率密度吧。這兩個就是形狀差不多,完全是研究兩種東東。

4樓:匿名使用者

物質波指得是一種概率波,他並不代表任何實際得物理量,只是表示一種概率

德布羅意波和經典波函式的本質區別是什麼?

5樓:暴走少女

一、本質不同

1、德布羅意波是概率波。

2、波函式不表示實在的物理量在空間的波動,其振幅無實在的物理意義。

二、**不同

1、德布羅意波

法國物理學家路易·維克多·德布羅意在愛因斯坦的狹義相對論的基礎之上構建了德布羅意波的公式。

2、經典波函式

在2023年代與2023年代,理論量子物理學者大致分為兩個陣營。第一個陣營的成員主要為路易·德布羅意和埃爾溫·薛定諤等等,他們使用的數學工具是微積分,他們共同建立了波動力學。第二個陣營的成員主要為維爾納·海森堡和馬克斯·玻恩等等,使用線性代數,他們建立了矩陣力學。

後來,薛定諤證明這兩種方法完全等價。

三、計算不同

1、德布羅意波

在光具有波粒二象性的啟發下,法國物理學家德布羅意(1892~1987)在2023年提出一個假說,指出波粒二象性不只是光子才有,一切微觀粒子,包括電子和質子、中子,都有波粒二象性。

他把光子的動量與波長的關係式p=h/λ推廣到一切微觀粒子上,指出:具有質量m 和速度v 的運動粒子也具有波動性,這種波的波長等於普朗克恆量h 跟粒子動量mv 的比,即λ= h/(mv)。這個關係式後來就叫做德布羅意公式。

2、經典波函式

(1)座標q和時間t對應的算符為用q和t來相乘。

(2)與q相關聯的動量p的算符=-i(h/(2π))(d/dq)(注:d指偏微分,以後不特別說明都指偏微分)

(3)對任一力學量先用經典方法寫成q,p,t的函式a=a(q,p,t)則對應的算符為:=a(q,-i(h/(2π))(d/dq),t)

則:能量算符為:=-h^2/(8π^2m)△+v(其中△為拉普拉斯算符)

6樓:發條橙

德布羅意波是概率波,波函式不表示實在的物理量在空間的波動,其振幅也無實在物理意義,僅表示粒子某時刻在空間的概率密度。是不是馬上要考大物了啊同學?

關於物質波與電磁波的區別

7樓:陽春白雪

電磁波是電磁波,物質被是物質被,兩個概念,至於光既是電磁波有是物質波,舉個例子,這就像1既是自然數又是正整數。如果非要說出點關聯,那麼只能勉強地說電磁波是光子的物質波。

所有的波(也包括電磁波)都是具有粒子性的,這是波粒二象性的內容,例如光(也可換成x射線、無線電波)的粒子化是光子,而電子、質子等又可以看做成波的形式。

物質波:德布羅意認為任何一種運動中的物體,小到電子、質子,大到行星、太陽,都具有波動性,都有一種波相對,人們把這種波叫做物質波,也叫做德布羅意波。德布羅意同時給出任意物體得物質波波長與物體動量的關係:

波長=h/p h為普朗克常量,p為動量。

光的波粒二象性:光是一種波,同時也是一種粒子,光具有波粒二象性。光在傳播過程中表現為光的波動性,在於物質作用是表現為粒子性。

頻率較低的光容易表現波動性,較高的光容易表現粒子性。例如,波長較長的光容易觀察到干涉、衍射現象,這是波動性;波長較短的光容易發生光電效應,這是光的粒子性。

8樓:胖墩樂樂

所有的電磁波都有波動性和粒子性的二重特性

一般按照光的波長把光分類,就包括x射線,無線電波等。光本身就具有二重特性,即粒子性和波動性,因此電磁波都有粒子性和波動性

9樓:黑把把

物質波 只是假想 你怎麼就認為存在了呢? 很多人都犯這樣的錯。 物質波並沒有列入教材讓我們學習 但是很可能存在 書本中簡略的提到是為了激發我們興趣

實物粒子的德布羅意波與電磁波,機械波有什麼區別

10樓:匿名使用者

三者有本質上的區別。

簡單地說就是,

德布羅意波(又稱物質波),是一種概率波。它是指空間中某點某時刻粒子可能出現的機率,概率的大小按波動方式的變化。

電磁波(電磁輻射),是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生髮射的波,是以波動的形式傳播的電磁場(也具有波粒二象性)。

機械波,是機械振動在介質中的傳播。機械波只能在氣體、液體和固體等介質中傳播,不能在真空中傳播。

機械波與電磁波既有相似之處又有本質上的不同。機械波由機械振動產生,電磁波由電磁振盪產生。機械波的傳播需要特定的介質,在不同介質中的傳播速度也不同,在真空中不能傳播。

而電磁波(例如光波)可以在真空中傳播。機械波可以有橫波和縱波,但電磁波只能是橫波。常見的機械波如:

聲波、水面上的波等。

11樓:匿名使用者

實物粒子具有靜質量, 可在真空中傳播。

電磁波沒有靜質量,可在真空中傳播。

機械波是能量流, 只能在介質中傳播。

物質波,概率波和機械波三種波的區別清說

12樓:匿名使用者

物質波又叫德布羅意波,2023年的**中,德布羅意首次提出了實物粒子也具有波動與粒子兩重性的假設,人們把德布羅意波又叫作物質波。

概率波是量子物理學的一個基本假設,2023年波恩提出的波函式的概率詮釋。他說必須找到使粒子與波一致起來的途徑,他在概率的概念中發現了銜接的環節。根據這個解釋,波函式沒有直接的物理意義,只有波函式的平方正比於找到粒子的概率。

因此,人們稱與粒子相伴隨的德布羅意波為概率波。

德布羅意波(粒子波)有頻率嗎?

13樓:我靠臉吃飯

不 錯在兩處:1)e應是相對論總能量,2)你似乎並不知道波的相速與群速的區別(

設:頻率為f,波長為λ,角頻率為ω,波數為k,動質量為m,靜質量為m,粒子速度為v,波的相速為u,波的群速為v,光速為c.

由波動理論可列:k=2π/λ,ω=2πf,u=λf=ω/k,v=dω/dk;

由相對論可列:e=mcc,p=mv,m=m*(1-vv/cc)^(-1/2),由此三式還可推得:ee=ppcc+mmcccc,由此可得:

2ede=2pdp(cc),即de/dp=pcc/e;

由物質波假說可列:e=hf=(h/2π)ω,p=h/λ=(h/2π)k;

綜上諸式可得:u=ω/k=e/p=cc/v,v=dω/dk=de/dp=pcc/e=v,可見,物質波的相速總是不低於光速的,而物質波的群速才與相應粒子的運動速度等同.

關於物質波的幾個問題

14樓:陽光語言矯正學校

物質波,又稱德布羅意波,即函式為概率波,它指空間中某點某時刻可能出現的機率,其中概率的大小受波動規律的支配。量子力學認為微觀粒子沒有確定的位置,在不測量時,它出現在**都有可能,一旦測量,就得到它的其中一個本徵值即觀測到的位置。對其它可觀測量亦呈現出一種分佈,觀測時得到其中一個本徵值,物質波於巨集觀尺度下表現為對機率波函式的期望值,不確定性失效可忽略不計。

物質波(德布羅意波)(matter wave)指物質在空間中某點某時刻可能出現的機率,其中概率的大小受波動規律的支配。比如一個電子,如果是自由電子,那麼它的波函式就是行波,即是說它有可能出現在空間中任何一點,每點機率相等。如果被束縛在氫原子裡,並且處於基態,那麼它出現在空間任何一點都有可能,

合併圖冊

合併圖冊(2張)

在波爾半徑處機率最大。對於你自己也一樣,你也有可能出現在月球上,和你坐在電腦前的機率相比,這是非常非常小的,以至於不可能看到這種情況。這些都是量子力學的基本概念,非常有趣。[1]

也就是說,量子力學認為物質沒有確定的位置,在不測量時,它出現在**都有可能,一旦測量就得到它的其中一個本徵值即觀測到的位置。對其它可觀測量亦呈現出一種分佈,觀測時得到其中一個本徵值,物質波於巨集觀尺度下表現為對機率波函式的期望值,不確定性失效可忽略不計。

量子力學裡,不對易的力學量,比如位置和動量是不能同時測量的,因此不能得到一個物體準確的位置和動量 ,位置測量越準 ,動量越不準,這個叫不確定性原理。哲學認為,不可能被觀測的值相當於不存在,因此,根據量子力學,不存在同時擁有準確的動量和位置的粒子。

機械波是週期性的振動在媒質內的傳播,電磁波是週期變化的電磁場的傳播。物質波既不是機械波,也不是電磁波。在德布羅意提出物質波以後,人們曾經對它提出過各種各樣的解釋。

到2023年,德國物理學家玻恩(1882~1970)提出了符合實驗事實的後來為大家公認的統計解釋:物質波在某一地方的強度跟在該處找到它所代表的粒子的機率成正比。按照玻恩的解釋,物質波乃是一種機率波。

德布羅意波的統計解釋粒子在某處鄰近出現的概率與該處波的強度成正比。[2]

粒子觀點

電子密處,概率大。電子疏處,概率小。

波動觀點

電子密處,波強大。電子疏處,波強小。

波強∝振幅平方a2∝粒子密度∝概率。

補充資料

1、物質波的統計解釋:波粒兩象性是統計性的規律,微觀粒子的運動沒有確定的軌跡,只能確定它在某一空間位置上出現的機率,物質波與經典的機械波不一樣,它是機率波。

2、λ=h/p (h:普朗克常量;p:動量。 λ:波長)[3]

3、f=ε/h(h:普朗克常量;ε: 能量。f: 頻率)[3]

實驗證明

2023年,克林頓·戴維森與雷斯特·革末在貝爾實驗室將電子射向鎳結晶 ,發現其衍射圖譜和布拉格定律(這原是用於x射線的)**的一樣。在德布羅意假說被接受之前,科學界認為衍射是只會在波發現的性質。

這是量子力學的重要結果。2023年,康普頓證明了光具粒子的性質,而以上實驗就證明了粒子有波的性質,肯定了波粒二象性的學說。物理學家可以使用德布羅意波長,並用波動方程來解釋物質的現象。

[3]後來基本粒子也被證實有波的性質。2023年,富勒烯被測出有波的性質。

在光具有波粒二象性的啟發下,法國物理學家德布羅意(1892~1987)在2023年提出一個假說,指出波粒二象性不只是光子才有,一切微觀粒子,包括電子和質子、中子,都有波粒二象性。他把光子的動量與波長的關係式p=h/λ推廣到一切微觀粒子上,指出:具有質量m 和速度v 的運動粒子也具有波動性,這種波的波長等於普朗克恆量h 跟粒子動量mv 的比,即λ= h/(mv)。

這個關係式後來就叫做德布羅意公式。

從德布羅意公式很容易算出運動粒子的波長。

例如,電子的電荷是1.6×10^-19 庫,質量是0.91×10^-30 千克,經過200 伏電勢差加速的電子獲得的能量e=ue=200×1.

6×10-19 焦=3.2×10-17 焦。這個能量就是電子的動能,即0.

5mv^2=3.2×10^-17 焦,因此v=8.39*10^6 米/秒。

於是,按照德布羅意公式這運動電子的波長是λ=h/(mv)=6.63*10^-34/(9.1*10^-31*8.

39*10^6)=8.7×10-11 米,或者0.87 埃。

我們看到,這個波長與倫琴射線的波長相仿。前面講過,這樣短的波長,只有用晶體做衍射光柵才能觀察到衍射現象。後來人們的確用這種辦法觀察到了電子的衍射,從而證明了德布羅意假說的正確性。

發現了電子、質子等微觀粒子的波動性以後,對微觀世界的認識統一起來了。不僅原來認為是電磁波的光具有粒子性,而且原來認為是粒子的電子、質子等也具有波動性。當然,應該指出,雖所有的微觀粒子都具有波粒二象性,但光子跟電子、質子等粒子還是有很基本的區別的。

光子沒有靜質量,電子、質子等都有靜質量.光子的運動速度永遠是c,電子、質子等卻可以有低於光速c的各種不同的運動速度。

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