※ 引述《teyurd (......)》之铭言： : 本身不是物理系. 不过,以前就一直有这些疑问... : 请问各位先进,光的波粒二象性是否是在说: : 光其实是一种以波浪路线前进的"粒子" : 因此他具有粒子性,同时也具有波动性 ? 一物体一旦进行运动就会具有波动特性了 (λ=h/p) 我刚刚推文说光是等速直线运动其实是不严谨的 如果根据广义相对论的说法 因为等效性原理 光会被重力所影响 而重力是因为物质的存在 使得时空受到扭曲的一种分布 一般在均匀重力场下 一小段距离内 说等速直线运动应该是可接受的 所谓波粒二象性是指物质具有二元性 波动理论与量子理论互相补充 每个理论是整个事件的一部分且仅能解释某些效应 好比光的波动理论解释了绕射与干涉现象而量子理论却不能解释 量子理论解释了光电效应而波动理论却无法解释 细部来讲 量子理论说光是由独立的光子所组成 每一个都小到足以让单一电子吸收 以一连串的小封包进行传播 与波动理论(携带的能量连续地以波动型态传播)相反 所以量子理论需要光的频率来描述光子的能量 --------- 至於你文章编辑前的问题 一个没有静止能量的粒子能存在并表现出能量或是动量的粒子特性吗? 古典力学与相对论力学不同 古典力学要求粒子必须拥有静止质量 才能具有能量与动量的关系 但在相对论力学里并不是如此 结论由总能量公式出发便可得到 _____________ 由 E = (mc^2)/ √1-(v^2/c^2) 整理一下可得到 E^2 = (mc^2)^2 + p^2*c^2 mc^2 称为物体的静止质量 根据这个式子可以预测 事实上也存在这样的一种无质量粒子(m=0) 此粒子目前发现的就有一种 ---光子 v=c 且 E=pc ＃ 事实上这里我也有一个问题想请教其他高手 为什麽我之前在板上看到 有板友说"物体要趋近光速能量要趋近无限大?" 因为 v->c 代入最一开始的公式? 那为什麽光子本身就是光速了 (本身趋近本身) 能量却是一特定可量测的值? : 而光的干涉现象其实是一种机率行为累积的过程 这里我还不太熟 不过建议你可以去翻翻量子力学 : 另外, : 古典理论认为光的能量与振福有关,而和频率无关 : (以上不确定有否记错,能量大小好像跟电场和磁场大小有关) 你指的是波印廷向量与电磁场的关系吗 先翻翻书把你要问的问题确定一下再来... 翻古典电磁学的书 : 但是光电效应说光的能量与频率成正比 : 请问哪一个才是正确? 还是两个都正确呢? 来 光电效应得出三个很重要的结论 我帮你整理一下 首先当入射光的频率够高时 会使得金属放出电子 称为光电子 那要多高呢? 这牵涉到金属功函数的问题 目前先不讲得这麽乱 光电实验结论 1.光的能量集中於一个个 个别的小封包 称为光子 如果用波动理论解释会失败 因为在此实验的精准度之内(10^-9 s) 到达金属表面的光和光电子的释放并没有时间的延迟 [波动理论说电磁波中的能量 会沿着波前扩散 所以个别电子累积足够能量(约几eV)离开金属之前需要一段时间] 实验结论 2.同样频率下 一道亮光比暗光产生较多光电子 但光电子能量皆相同 亮光指的是单位时间单位体积内的光子较多 实验结论 3.两光强度固定下 光的频率越高时 光电子能量越大 但光电子电流 量测值阶相同 我们来看看爱因斯坦的光量子理论怎麽解释: 解释 1.因为电磁波能量集中於光子且不会散开 故光电子释放不会延迟 合理! 解释 2.频率ν的光子具有相同的能量 故改变单色光的"强度" 只会改变光电子的数目 也就是量测到的光电子电流与光强度成比例 合理! 解释 3.频率ν越高 光子能量E=hν也越大 故光电子能量也越多 合理! ----------------------- : 而假如有一道光源其亮度很亮, : 则这样是指光粒子很多,还是指振福比较大? --

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