微觀粒子包括電子和光都具有什麼?
波粒二象性
微觀粒子包括電子和光,都具有波粒二象性。微觀粒子就是在“波粒二象性”中,更多表現為“波動性”的粒子,一般體現為物質波長較長。電子及電子以下(中子,質子,離子,分子是實物粒子)都可以認為是微觀粒子。
微觀粒子包括電子和光,都具有波粒二象性。微觀粒子就是在“波粒二象性”中,更多表現為“波動性”的粒子,一般體現為物質波長較長。物質世界有兩個極限尺度,那就是“小宇宙”和“大宇宙”,“小宇宙”如同神祕的潘多拉魔盒,珍藏着眾多形形色色的微觀粒子,併成為這個世界不可或缺的重要部分,人類向微觀世界的進軍,伴隨着一種又一種神祕粒子的發現——分子、原子、原子核、輕子,夸克……每一種微觀粒子的驚奇發現都是人類向微觀世界邁出的一大步,每一種微觀粒子的閃耀登場都讓我們更加見識了世界的奇妙,每一種微觀粒子的認識過程都是科學巨人們的輝煌奮鬥史,每一種微觀粒子的應用都給我們的文明帶來了重大變革。
波粒二象性(wave-particle duality)指的是所有的粒子或量子不僅可以部分地以粒子的術語來描述,也可以部分地用波的術語來描述。這意味着經典的有關“粒子”與“波”的概念失去了完全描述量子範圍內的物理行為的能力。愛因斯坦這樣描述這一現象:“好像有時我們必須用一套理論,有時候又必須用另一套理論來描述(這些粒子的行為),有時候又必須兩者都用。我們遇到了一類新的困難,這種困難迫使我們要藉助兩種互相矛盾的的觀點來描述現實,兩種觀點單獨是無法完全解釋光的現象的,但是合在一起便可以。”
波粒二象性是微觀粒子的基本屬性之一。1905年,愛因斯坦提出了光電效應的光量子解釋,人們開始意識到光波同時具有波和粒子的雙重性質。1924年,德布羅意提出“物質波”假説,認為和光一樣,一切物質都具有波粒二象性。根據這一假説,電子也會具有干涉和繞射等波動現象,這被後來的電子繞射試驗所證實。
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