万物皆波,任何物体都有波长,包括我们人类!


万物皆波,任何物体都有波长,包括我们人类!


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万物皆波,任何物体都有波长,包括我们人类!


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我们都听说过波粒二象性 , 说的是微观粒子的特性 , 既有粒子性又有波动性 。 但实际情况更为复杂 , 甚至不是我们通常所认为的那样 。

更本质的东西应该是波 , 而不是粒子 。 所谓的粒子性只是波动的某种表现形式而已 。
著名物理学家德布罗意对波动性非常感兴趣 , 在前辈们对量子力学研究的基础上 , 德布罗意通过数学计算 , 提出了物质波的概念 。
具体是怎么回事呢?
【万物皆波,任何物体都有波长,包括我们人类!】所谓物质波 , 其实也叫做概率波或者德布罗意波 , 说白了 , 万事万物都会伴随着特定波长的波动 , 那么这个波长到底有多少呢?

有一个简单的公式可以计算 , λ=h/p , 其中λ就是波长 , h是普朗克常数 , 非常小 , 只有6.62607015乘以10的-34次方 , p为物质的动能 , 可以用mv计算出来 , m是质量 , v是速度 。
由于h是常数 , 物质的波长就与其动能成反比 , 而动能是质量与速度的乘积 , 所以如果速度确定的情况下 , 物质的波长就与质量成反比 , 质量越大 , 物体的波长就越小 。
在我们生活的宏观世界 , 物体的质量都很大 , 当然这里的很大是相对于世界的质量 。 由于质量很大 , 物体的波长就很小 , 到底有多小呢?

拿一个棒球举例子 , 如果棒球的质量为0.1千克 , 速度为每秒3秒 , 代入上面的公式可以计算出棒球的波长 , 小得几乎可以忽略不计 , 连原子核半径的万亿分之一都不到 , 如此小的波长 , 别说是我们的肉眼了 , 就算是最强大的显微镜也观察不到 。
不过在微观世界 , 由于微观粒子的质量很小 , 波长就会很大 。 比如说如果说电子的速度为光速的十分之一 , 结合电子质量可以计算出电子波长大约为原子直径的大小 。
这也是为什么微观粒子的波动性会更加明显 , 因为它们的质量更小 。 而在宏观世界 , 我们完全感受不到物质的波动性 , 表现出来的都是确定的粒子性 , 因为宏观物体的质量太大了 , 物体的波长非常小 , 完全可以忽略不计 。

无论如何 , 德布罗意的物质波概念向我们传达了一种思想 , 万物皆波 , 我们每天看到的都是非常实在的东西 , 本质来讲都是波的某种表现形式 。

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