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萬物皆波,任何物體都有波長,包括我們人類!

由 宇宙時空觀 發表于 攝影2023-01-26
簡介而在宏觀世界,我們完全感受不到物質的波動性,表現出來的都是確定的粒子性,因為宏觀物體的質量太大了,物體的波長非常小,完全可以忽略不計

光電流只與光照強度有關嗎

我們都聽說過波粒二象性,說的是微觀粒子的特性,既有粒子性又有波動性。但實際情況更為複雜,甚至不是我們通常所認為的那樣。

萬物皆波,任何物體都有波長,包括我們人類!

更本質的東西應該是波,而不是粒子。所謂的粒子性只是波動的某種表現形式而已。

著名物理學家德布羅意對波動性非常感興趣,在前輩們對量子力學研究的基礎上,德布羅意透過數學計算,提出了物質波的概念。

具體是怎麼回事呢?

所謂物質波,其實也叫做機率波或者德布羅意波,說白了,萬事萬物都會伴隨著特定波長的波動,那麼這個波長到底有多少呢?

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有一個簡單的公式可以計算,λ=h/p,其中λ就是波長,h是普朗克常數,非常小,只有6。62607015乘以10的-34次方,p為物質的動能,可以用mv計算出來,m是質量,v是速度。

由於h是常數,物質的波長就與其動能成反比,而動能是質量與速度的乘積,所以如果速度確定的情況下,物質的波長就與質量成反比,質量越大,物體的波長就越小。

在我們生活的宏觀世界,物體的質量都很大,當然這裡的很大是相對於世界的質量。由於質量很大,物體的波長就很小,到底有多小呢?

萬物皆波,任何物體都有波長,包括我們人類!

拿一個棒球舉例子,如果棒球的質量為0。1千克,速度為每秒3秒,代入上面的公式可以計算出棒球的波長,小得幾乎可以忽略不計,連原子核半徑的萬億分之一都不到,如此小的波長,別說是我們的肉眼了,就算是最強大的顯微鏡也觀察不到。

不過在微觀世界,由於微觀粒子的質量很小,波長就會很大。比如說如果說電子的速度為光速的十分之一,結合電子質量可以計算出電子波長大約為原子直徑的大小。

這也是為什麼微觀粒子的波動性會更加明顯,因為它們的質量更小。而在宏觀世界,我們完全感受不到物質的波動性,表現出來的都是確定的粒子性,因為宏觀物體的質量太大了,物體的波長非常小,完全可以忽略不計。

萬物皆波,任何物體都有波長,包括我們人類!

無論如何,德布羅意的物質波概念向我們傳達了一種思想,萬物皆波,我們每天看到的都是非常實在的東西,本質來講都是波的某種表現形式。