光的波粒二象性是怎么得来的?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/22 20:47:48
光的波粒二象性是怎么得来的?
光的波粒二象性是怎么得来的?
光的波粒二象性是怎么得来的?
我来具体说一下.其实你可以看看量子力学史话,开始就是讲的这个.
我们记得,19世纪末20初,大量的科学事实及麦克斯韦等人的辉煌理论给光的波动说奠定了坚实的基础,只有一个现象用波动说却无法解释,这就是光电效应.
光电效应是赫兹在1887年最早发现的.而当电子发现后,在1902年P.勒纳德证实了由于紫外光的照射是电子从金属表面逸出而造成的.
勒纳德对这一现象进行了系统的实验研究,发现于黑体辐射实验一样,这一实验现象也无法用经典物理理论解释.而从经典的光的电磁波理论来看,应得到3个这样结论:
1.只要光足够强,任何波长或频率的光都能打出点子来.
2.光照射大约1ms后才能打出电子.
3.被打出的电子的能量只与光的强度有关而与波长无关.
但实验结果却发现:
1.只有波长小于一定的光(例如紫外光)才有可能打出电子,否则在强也不行.
2.只要所用光波长合适,一经照射即能打出电子,所用时间很短,小于10的负九次方秒.
3.被打出的电子的动能只随光的波长而改变,与光的强度无关.
这些实验规律被爱因斯坦利用他所提出的光量子假设清晰的说明了.
爱因斯坦在1905年发表《关于光的产生和转化的一个试探性观点》论文中认为光是由粒子组成的,以光速运动并具有能量和动量的粒子就是光子,或者叫光量子.他在同一年发表狭义相对论,并得到光电方程:hv=W逸+1/2mv².
爱因斯坦描述,我们可以得到:光似乎是“光子雨”,光的颜色(频率)反映出“雨”的力量(能量).雨雾茫茫,宛如烟波;雨珠点点,恰似颗粒.看来光具有波粒二象性,它既是波,又是粒子.
爱因斯坦的光量子假说,不是简单的回到牛顿的微粒说,也没有否定波动说.这是波动说和微粒说的融合.
光量子理论虽然很清晰很成功的解释了光电效应,但当时他并没有被广大物理学家所承认.
密立根从1905年开始做“光电效应”的实验,本想用实验否定,但到1914年,密立根非常精确可靠的实验,非常漂亮的验证了爱因斯坦光电效应方程.于是光的波粒二象性诞生了.
打了这么多字,
这是有实验证据的。
光表现为波的特性是因为光存在衍射现象,并且两束光线交叠的时候相互之间不受影响,这都是波动的现象,粒子性无法解释。
光表现为粒子特性是由于光电效应:一束光打到金属板上会把里面的电子打出来,而且电子出来的规律跟用粒子相撞计算出来的规律符合的很好,波动性无法解释。
所以光表现出的是波粒二像性。...
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这是有实验证据的。
光表现为波的特性是因为光存在衍射现象,并且两束光线交叠的时候相互之间不受影响,这都是波动的现象,粒子性无法解释。
光表现为粒子特性是由于光电效应:一束光打到金属板上会把里面的电子打出来,而且电子出来的规律跟用粒子相撞计算出来的规律符合的很好,波动性无法解释。
所以光表现出的是波粒二像性。
收起
波粒二象性是由爱因斯坦提出来的,主要是任何单一性质说都不能解释一部分现象,所以直接双性完事
粒子性不能解释双缝干涉和泊松亮斑,波动性不能解释光电效应和直线传播
由德布罗意这个人瞎想出来的,具体表现形式是:波动性表现为衍射、干涉等
粒子性则多表现在物质吸收光子发生能级跃迁。