大学物理论文1000字光的波粒二象性

波粒二象性指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述，也可以部分地用波的术语来描述。这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。爱因斯坦这样描述这一现象：“好像有时我们必须用一套理论，有时候又必须用另一套理论来描述（这些粒子的行为），有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难，这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实，两种观点单独是无法完全解释光的现象的，但是合在一起便可以。”扩展资料：在光具有波粒二象性的启发下，法国物理学家德布罗意（1892～1987）在1924年提出一个假说，指出波粒二象性不只是光子才有，一切微观粒子，包括电子和质子、中子，都具有波粒二象性。他把光子的动量与波长的关系式p=h/λ推广到一切微观粒子上，指出：具有质量m 和速度v 的运动粒子也具有波动性，这种波的波长等于普朗克恒量h 跟粒子动量mv 的比，即λ= h/（mv）。这个关系式后来就叫做德布罗意公式。三年后，通过两个独立的电子衍射实验，德布罗意的方程被证实可以用来描述电子的量子行为。在阿伯丁大学，乔治·汤姆孙将电子束照射穿过薄金属片，并且观察到预测的干涉样式。在贝尔实验室，克林顿·戴维森和雷斯特·革末做实验将低速电子入射于镍晶体，取得电子的衍射图样，这结果符合理论预测。由于E=hv，这光照射到原子上，其中电子吸收一份能量，从而克服逸出功，逃出原子。电子所具有的动能Ek=hv-W0，W0为电子逃出原子所需的逸出功。这就是爱因斯坦的光电效应方程。h即普朗克常数用以描述量子大小。在量子力学中占有重要的角色，马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子，每一份能量子等于普朗克常数乘以辐射电磁波的频率。数值约为：h=6260693(11)×10-34 J·s。[经化简为：h=63×10-34J·s。若以电子伏特(eV)·秒(s)为能量单位则为h=13566743(35)×10-15 eV·s在粒子流很弱、粒子一个一个地射入多次重复实验中显示的干涉效应表明，微观粒子的波动性不是大量粒子聚集的性质，单个粒子即具有波动性。于是，一方面粒子是不可分割的，另一方面在双孔实验中双孔又是同时起作用的，因此，对于微观粒子谈论它的运动轨道是没有意义的。由于微观粒子具有波粒二象性，微观粒子所遵从的运动规律不同于宏观物体的运动规律，描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学。参考资料：百度百科——波粒二象性

我理工物理的，来答。首先需要提示楼主，您的思绪混乱的原因其实是因为对所研究对象概念性的模糊——即是说：楼主首先要注重对与世界物质本质的理解。我先来解决楼主的这个困惑的结：（论点依据来自近代物理公认理论）世界的本质是能量，我们现在能够探测到的能量大约是整个宇宙能量的四分之一（也就是说，剩下的四分之三的能量我们还探测不到或者无法研究，只能估计到它的存在的可能性。），其中这能量的一部分是物质（就是说还有些能量不是物质形态存在的，或者说不是物质）。所以，物质只是这个世界的一部分。而您所说的量子性与粒子性是指物质来说的。而物质具有这样的特性：宏观看上去，是波，即具有波的特性；微观进行研究，是粒，即单元性质。拿射线来说，“乍看上去”是波，包括所谓的粒子流；如果可以让时间停止的话，您回发现这波其实是一个个的粒。这就好比流行看似一条线，但其实是一粒大石头而已。而我们通常所说的“光”是人眼所能看到光，是波的一种。再通俗点说，物质的本态是由粒构成的波。因而也就具有波粒二重性质了，其实是不矛盾的。所以，现代物理对于这个理论没有异议，有异议的地方是用波的理论（量子派）来研究物质还是已粒的理论（粒子派）来研究，通俗点说就是用哪一派的理论构架来诠释并且用此方法来继续研究下去。这点上，至今尚存争议。以下是若干答疑注释：一：关于粒子的研究方向：现代物理中，对于这个构成波的“粒”，具体到底是什么，尚是一个空白领域，是我们现代物理现在尚在进军的方向。这也是粒子派的研究方向与主张，将问题的本质追根问底的风格。二：对于楼主所述的问题具体回答i 波的特性都是一样的（只是有的波“汇成”了石头，有的波汇成了电子流，即电流），微波是波的一种。只是波长“微”了一些而已。ii 关于对波量子性质的实验是成功而充分的。（简单举例，通过测量波传送中能量的发射形式可发现它是一份份的；即“粒”型的。具体实验数据或者论文可查询世界权威物理站点，在此不在赘述。）

物质都有波粒二象性，光等电磁波也有波粒二象性

从光的波粒二象性看光的质能二重性 我前些时日陆续写了光是什么（光的本质）之一、之二、之三，现在还想再写点有关光的问题。前面写过的简而言之谈了这样几点：光是电磁波的一种；光的波粒二象性问题；光速测量和光速不变问题；光的传播问题；光子的静止质量问题；做为玻色子之一的光子在电磁力中的媒介作用等问题。。。。。。现在我想根据光的一些性质再发挥一下自己的想象。再提出一些新的看法和新的问题。我想无论认识和想象的正确与否，都无关大碍，其目的只是想起到一点抛砖引玉的作用，供网友们、供物理学爱好者们进一步探讨和讨论。也希望能得到有关方面专家的指导。使人们对光的本质能有更进一步的认识。并进而带动其它学科的深入发展。 光的波粒二象性（有些学者和物理学爱好者把光的波粒二象性，说成或写为波粒二相性、波粒二向性或波粒二像性不一。）是人们经过三百多年对光的探讨和争论在二十世纪初才得出的比较一致的结论。严格说来，直止现在人们对此种说法认识也不完全一致。比如：目前有的学者把光的本质表述为：微粒才是运动的主体,，波只是运动的过程。无论怎么说光的波动性和光的粒子性目前用不同的试验方法都得到了一些认证。 这一问题为什么争论如此之久？为什么这样难以统一？实际上这一方面说明了人类当前对量子世界的观测、试验等手段只能达到这样一个水准。另一方面也看出了光的本质是很难一下子就认识清楚的。 光这种东西确实很特殊，人类虽然是最早，可以说是第一面就接触到光，但它随时以各种面目进入人们的视野并给人们以不同的感受和启示。在量子电动力学里把光子认定为：是传递电磁作用力的媒介子。到目前为止，尚没有发现自由状态下传递强相互作用力的8种胶子，更没有发现传递引力的引力子，有的学者指出传递弱相互作用的W+、W-粒子相互碰撞也会转化成光子。甚至还有的学者论述到：强子相撞也会转化为光子。果真如此的话，那么，光子会不会就是传递四种作用力的最基本的媒介子呢?本篇先不进一步探讨这个问题，还是先在光的波粒二象性这个问题上作点文章。 我认为：对光的认识只停留在光的波粒二象性这个层面上是不够的。光的波粒二象性的这种现象说明了什么？它的实质又是什么呢？它应该给我们带来怎样的启示呢？我认为光的波粒二象性这种现象，实质说明了光具有质能二重性。即：光既是物质又是能量。 光是能量，这一点是肯定的，几乎被所有的物理学家和物理学爱好者所共认。光属于不属于物质却众说纷纭，认为光不属于物质者，其主要理由是光的静止质量为零，我认为所谓光的静止质量，目前还是理论上的概念和数学上的表述，实际上光一投胎落地，也就是光一但以光的形式出现，它就一直以光速前进，从没有静止过，直止消亡。据我所知，到目前为止，科学家还没有扑捉住单一的、静止的光子。何况现在有一种学说认为光有静止质量，并测算出早期宇宙光子的质量大约为10的负11次方克。（我认为此点值得商榷）。另据华中科技大学教授罗俊及其同事对光的质量的试验结果认为：光子的质量应小于10的负48次方千克，或者说最多只是一个电子质量的1/1024。既是说：光子的质量虽然极小，但是有质量。我认为：即使光的静止质量为零，但光在运动时，其光子照射在物体表面上是会产生光压的，是有动量的。而动量就是光的质量乘上光速。另外根据爱因斯坦的质能转换公式E=M*C的平方也可知：E为光的能量、C为光速、M就是光的质量，不同颜色的光，有不同的波长和频率，其不同颜色的光的能量不同，其质量也就不同。从公式中看出，如果光没有了质量，也就没有了能量。 其实，从光的波粒二象性也可以直接地认定为：光的粒子性就表明了光的物质属性；光的波动性又表明了光是能量。所以，我们完全有理由把光的波粒二象性进一步认为光具有质能二重性。 量子电动力学指出光子是传递电磁作用力的媒介子。如果能认定光的质能二重性的话，进一步还可以认为：光子不仅仅是传递电磁作用的媒介玻色子，它也应该是物质和能量之间的中介。 当前有人提出：物质就是能量，或者说能量就是物质。这种说法我认为还是不妥的，质能在一定的条件下可以转换，但不能把能量直接就说成是物质，起码当前这不是规范的表述。比如：人类的思维活动，我们只能说它是能量的一种表现形式，绝对不能把精神也说成是物质。 好啦，如果能认定光的质能二重性，能把光子既视为物质也视为能量，把光就可以看成为物质与能量的中介。这就会由此打开一些质能转换过程的新思路和研究质能有关问题的新方法。比如：物质与能量的转换究竟是怎么完成的？质能转换过程需要中介吗？光子在物质与能量的转换过程中究竟扮演了什么角色？植物的“光合作用”使光能、热能最终转化成了植物体；人体这个人的精神载体，又是怎么消耗体能使其一部分转化为思维活动的呢？光子在人类的思维活动中究竟起了什么作用？在人类的精神世界里究竟起了什么作用？人体的经络与光子有关系吗?经络会不会就是人体的“光缆”呢？在人体内部的信息传递中光子又起了什么作用？人体内部信息传递的速度是多少，与光速有什么关系呢？人类的思维速度与光速有什么联系吗？。。。。。。 能量的各种运动形式和形态是不一样的，但也都有一定内在的联系。人类的思维活动、人们的精神世界可能是最难以认识的，最难以用数学形式表述、最难以用实验验证的。我想：进一步认识光的本质，从研究光子入手，因光子目前可以有数学形式的表述，通过光的质能二重性和质能转换的已知理论，对人类思维活动和精神世界的认识就有进一步达到更科学的地步。以对光子的研究作为对精神世界和思维活动研究的切入点可能是一条可行的甚至于是最捷径的道路。通过对光的本质的进一步认识，对光学、对量子电动力学、量子色动力学、对宇宙学和对超弦理论等都会有新的启示。

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经过一学期大学物理实验学习，我学会了许多以前所不会的东西，也懂得了许多以往所不懂的原理和知识，这是我以后学习和生活具有重要作用。一学期的大学物理实验课程不仅仅是学会了这些物理实验的做法，更多的是学习方法和面对问题时所应采取的心态和方法。这不仅在学习方面让我受益匪浅更在生活和工作方面让我收获良多。像是在霍尔效应实验以及测水表面张力系数的实验它们的和步骤以及注意事项和材料让我明白做实验的基本过程和方法需要明白什么、要得到什么、应该怎样去做。正如做事应知道用什么方法、准备什么、目标是什么、应注意什么一样。正如我们在大学不仅是学习知识而更多是学习方法和适应社会的能力。我想这也正是我们应该做的。这一年大学物理实验课的学习中，让我受益颇多。它让我养成了课前预习的好习惯。一直以来就没能养成课前预习的好习惯（虽然一直认为课前预习是很重要的），但经过这一年，让我深深的懂得课前预习的重要。只有在课前进行了认真的预习，才能在课上更好的学习，收获的更多、掌握的更多。其并且培养了我的动手能力。“实验就是为了让你动手做，去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。”现在，大学生的动手能力越来越被人们重视，大学物理实验正好为我们提供了这一平台。每个实验我都亲自去做，不放弃每次锻炼的机会。经过这一年，让我的动手能力有了明显的提高。他还让我在探索中求得真知。那些伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。实验是检验理论正确与否的试金石。为了要使你的理论被人接受，你必须用事实（实验）来证明，让那些怀疑的人哑口无言。虽说我们的大学物理实验只是对前人的经典实验的重复，但是对于一个知识尚浅、探索能力还不够的人来说，这些探索也非一件易事。大学物理实验都是一些经典的给人类带来了难以想象的便利与财富。对于这些实验，我在探索中学习、在模仿中理解、在实践中掌握。大学物理实验让我慢慢开始“摸着石头过河”。学习就是为了能自我学习，这正是实验课的核心，它让我在探索、自我学习中获得知识。它并且教会了我处理数据的能力。实验就有数据，有数据就得处理，这些数据处理的是否得当将直接影响你的实验成功与否。经过这一年，我学会了数学方程法、图像法等处理数据的方法，让我对其它课程的学习也是得心应手。 总之，大学物理实验课让 收获颇丰，同时也让 发现了自身的不足。在实验课上学得的， 将发挥到其它中去，也将在今后的学习和工作中不断提高、完善；在此间发现的不足，将努力改善，通过学习、实践等方式不断提高，克服那些不应成为学习、获得知识的障碍。最后衷心的感谢老师和同学这一学期在课上和课后对我的帮助，特别是老师在这一学期对我的帮助和教导。明天又是一个新的开始，我会用最大的努力来实现我的人生价值。