大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于光速电锅炉的问题,于是小编就整理了1个相关介绍光速电锅炉的解答,让我们一起看看吧。
电磁波有波粒二象性吗?为什么?
一、光与普通电磁波的不同
麦克斯韦发现振荡电路产生电磁波,这是交变电磁场在以光速传播的横波,也称谐振电磁波。由于光与电磁波具有同样的光速速度,他预言光也是(普通)电磁波。书中据此把光与电磁波混为一谈,只是认为仅仅频率、波长不同。长期以来都深信不疑。
随着波粒二象性的发现,及对光子的深层次认识,人们对普通电磁波也产生了困惑,对波粒二象性产生了误解。终于有人开始对光是普通电磁波产生了怀疑。
光子是一种基本粒子,也是光量子、能量子,明显与普通电磁波本质的不同。普通电磁波只是交变电磁场的简单传播,不具有光子的复杂特征。
如果光当作普通电磁波,就无法理解二象性与光的本质,陷入无法理解的困境。德布罗意强调,是一种几率波,不是(普通)电磁波。可理解成特殊电磁波吧。
有了这样的新认识,就可排除了对光及波粒二象性的误解。
二、光波是几率波
德布罗意根据光的波粒二象性,认为具有速度的粒子同样都具有波动性,由于量子的不准定性,认为这是一种几率波、概率波,某点出现粒子的可能性受波动规律的支配。并强调这不同于机械波、电磁波。所以粒子波又称物质波、德布罗意波、概率波,光子也是这样的几率波。他显然把光与普通电磁波区别开来了。
现在我们可以理解了,光子与电子等基本粒子完全一样,首先是一种粒子,由于属于量子不确定性,是一种因速度以几率出现形成的波动性,速度为ⅴ的几率波长λ=h/mⅴ。两属性之间并不矛盾冲突,这就是波粒二象性。先是粒子,再是几率波,很好理解,认识上有了新的发展。
三、光的认识
电磁波包括光,光是电磁波的一部分,因此实际上都是同一种性质的东西。光子既然具有波粒二象性,电磁波当然也不例外,
光电一体,因此电磁波和光在一定条件下会互相转化。
电磁波是相同或者互相垂直的电场与磁场在空间中的衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。
电磁波在真空中传播速度为光速,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,是一种横波。其能价跃迁过辐射临界点,就会以光的形式向外辐射,这个阶段的波体就是光子。
电磁波和电磁辐射是同一个事物,只是从两个不同角度来观察。电磁场互变产生的波叫电磁波,由此产生的辐射叫电磁辐射。
太阳光就是一种电磁波可见的电磁辐射,它不依靠介质传播,在真空中传播速度为光速。
电磁辐射由低频率到高频率,主要分为:无限电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线。我们肉眼能够接收到的电磁波就成为可见光,波长在380~780nm之间。
以上波谱的频率是按照由低到高排列的,这就是电磁波的波谱。除了X射线和γ射线是具有放射性特征的辐射,其余频率的都是电磁辐射特性的电磁波。
波粒二象性指的是所有粒子或者量子既可以用粒子术语来描述,也可以用波的术语来描述,是近代对经典物理学的一次重要突破。这种描述符合微观粒子运动的特性,是量子力学的一个基本理论。
因此,光和电磁波都具有波粒二象性,只能以波粒二象性来描述才能够认识它们的本质。
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按照物理观点,任何物质和能量都是有波粒二象性的,但是要表现出二象性,需要有些条件:
无线电的波长必须很短,越短,它的粒子***越明显,对于长波,则更多地表现为波。
同样,物质也必须很小高速,越小越快,才能有波的性质,否则,一堆篮球是很难表现波的性质的。
由于我们生活在比较大的尺度环境里,速度都很慢,所以物质和无线电波是泾渭分明的表现为粒子性和波动性。如果在小尺度且高速的世界里,波和粒子可能是一种东西。比如宇宙大爆炸时刻,那时的运动粒子也是能量,即高能光子,同样高能光子也象粒子一样相撞。这种东西无所谓是粒子还是光子了,因为它们是一个东西。但是这种极限状态,我们地球上的实验室还做不出来。
类似现象在水和水蒸气中也有,发电厂的锅炉里,水在高压下即使达到600°C,汽化的水蒸气的体积也与水差别不大,这时很难说锅炉里是水还是水蒸气。于是这种状态称为超临界。
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