文档介绍：波粒二象性波粒二象性(wave-particleduality)是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。在经典力学中,研究对象总是被明确区分为两类:波和粒子。前者的典型例子是光,后者则组成了我们常说的“物质”。1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证实。目录简介历史惠更斯和牛顿,早期光理论费涅尔、麦克斯韦和杨爱因斯坦和光子光电效应方程德布罗意假设玻恩概率波薛定谔方程简介历史惠更斯和牛顿,早期光理论费涅尔、麦克斯韦和杨爱因斯坦和光子光电效应方程德布罗意假设玻恩概率波薛定谔方程展开编辑本段简介波粒二象性(wave-particleduality)是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。编辑本段历史在十九世纪末,日臻成熟的原子理论逐渐盛行,根据原子理论的看法,物质都是由微小的粒子——原子构成。比如原本被认为是一种流体的电,由汤普森的阴极射线实验证明是由被称为电子的粒子所组成。因此,人们认为大多数的物质是由粒子所组成。而与此同时,波被认为是物质的另一种存在方式。波动理论已经被相当深入地研究,包括干涉和衍射等现象。由于光在托马斯·杨的双缝干涉实验中,以及夫琅和费衍射中所展现的特性,明显地说明它是一种波动。不过在二十世纪来临之时,这个观点面临了一些挑战。1905年由阿尔伯特·爱因斯坦研究的光电效应展示了光粒子性的一面。随后,电子衍射被预言和证实了。这又展现了原来被认为是粒子的电子波动性的一面。这个波与粒子的困扰终于在二十世纪初由量子力学的建立所解决,即所谓波粒二象性。它提供了一个理论框架,使得任何物质在一定的环境下都能够表现出这两种性质。量子力学认为自然界所有的粒子,如光子、电子或是原子,都能用一个微分方程,如薛定谔方程来描述。这个方程的解即为波函数,它描述了粒子的状态。波函数具有叠加性,即,它们能够像波一样互相干涉和衍射。同时,波函数也被解释为描述粒子出现在特定位置的几率幅。这样,粒子性和波动性就统一在同一个解释中。之所以在日常生活中观察不到物体的波动性,是因为他们的质量太大,导致特征波长比可观察的限度要小很多,因此可能发生波动性质的尺度在日常生活经验范围之外。这也是为什么经典力学能够令人满意地解释“自然现象”。反之,对于基本粒子来说,它们的质量和尺度决定了它们的行为主要是由量子力学所描述的,因而与我们所****惯的图景相差甚远。 1800年,托马斯·杨发表了《在声和光方面的实验与问题》的论文,认为光与声都是波,光是以太介质中传播的纵振动,不同颜色的光与不同频率的声音是相类似的。他在分析了水波的叠加现象之后说,在声波叠加的情况下,可以产生的加强和减弱,出现复合声调和拍频。尤其重要的是,他提出了“干涉”的概念。 1801年,他在英国皇家学会上宣读了关于薄膜色的论文。论文进一步扩充和发展了惠更斯的波动说,明确地提出了光具有频率和波长,完善了光波的概念。他比较圆满地解释了牛顿环的干涉现象,认为“当有不同起源的两个振动运动或者完全相同,或者在方向很接近时,那么它们的共同作用等于它们每一个振动单独