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物質波

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德布羅意波的1維傳播,複值波幅的實部以藍色表示、虛部以綠色表示。在某位置找到粒子的機率(以顏色的不透明度表示)呈波形狀延展。

物理学裡,物質波(即德布羅意波)係指物質具有波動性的現象。由於物質具有粒子性與波動性,物質具有波粒二象性[註 1][2]

路易·德布羅意於1923年在博士論文《量子理论研究》裡提出,粒子波長(亦稱「德布羅意波長」)和動量的關係:[2]

其中,普朗克常數

實驗證明[编辑]

1927年,克林頓·戴維森雷斯特·革末貝爾實驗室電子射向結晶 ,發現其繞射圖譜和後來基本粒子也被證實有波的性質。1999年,富勒烯被測出有波的性質。[3]:424-433

大型物件的波長[编辑]

理論上,不只亞原子粒子有波的性質。

例如:投球手以40米每秒投出一個質量為0.15公斤的棒球。這個球的波長為

這比原子核的直徑10−15米更小,直趨普朗克長度10−35。因此,現時的技術是無法觀察出其波動性質的。

相關條目[编辑]

注释[编辑]

  1. ^ 波動性指的是波動所具有的波長與頻率意味著它在空間方面與時間方面都具有延伸性。粒子性指的是粒子總是可以被觀測到其在某時間與某空間的明確位置與動量的性質。[1]:第3.1段

參考文獻[编辑]

  1. ^ Jan, Hilgevoord. The Uncertainty Principle. Stanford Encyclopedia of Philosophy. [Nov 22, 2013]. 
  2. ^ 2.0 2.1 de Broglie, L. Nobel Lecture: The Wave Nature of the Electron. The Nobel Foundation. 1929 [2008-08-30]. 
  3. ^ L'Annunziata, Michael, Radioactivity: Introduction and History, From the Quantum to Quarks 2nd, Elsevier Science, 2016, ISBN 9780444634962 
  • Steven S. Zumdahl, Chemical Principles 5th Edition, (2005) Houghton Mifflin Company.
  • Tipler, Paul A. and Ralph A. Llewellyn (2003). Modern Physics. 4th ed. New York; W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-4345-0. pp. 203-4, 222-3, 236.