作业帮电磁波是不是几率波,电磁波与物质波有什么不同?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/21 01:32:36
电磁波是不是几率波,电磁波与物质波有什么不同?
请深入或较深入讨论,而不是简单科普,不要说一个是光子（无静止质量）一个是实物粒子仅此而已.凡对本人理解有帮助者一律重新提问题并采纳,保证每个认真回答者不致空手而归.谢谢!
非常感谢三位的参与，不过三位介绍的这些基本知识本人均已了解，如能更深入阐述，定当采纳。另外想请教下波函数有无量纲？
请深入或较深入讨论,而不是简单科普,不要说一个是光子（无静止质量）一个是实物粒子仅此而已.凡对本人理解有帮助者一律重新提问题并采纳,保证每个认真回答者不致空手而归.谢谢!
非常感谢三位的参与，不过三位介绍的这些基本知识本人均已了解，如能更深入阐述，定当采纳。另外想请教下波函数有无量纲？
这个问题确实很有意思.量子论始于光的波粒二象性,但在量子力学创立的几十年中,光的量子化理论始终没有进一步发展,人们仍然使用经典的麦克斯韦图像来处理像跃迁之类必须牵扯到光的现象（如塞曼效应、光谱精细结构等）.相应的,现在的初等量子力学课本也是用经典电磁波来处理光的.这种状况一直持续到量子电动力学的建立.在量子力学建立几年后,由于经典电磁场无法解释自发辐射,狄拉克、海森伯和泡利不得不提出了辐射的量子理论,试图把辐射场量子化.他们的工作被纳入了后来的量子场论中.这些内容可以介绍很多,但已于本问题无关.
与本问题有关的是,上述发展过程导致了初等量子力学课本中光的理论的混乱.其实光是不是几率波,只要考虑一下光子的双缝干涉实验,看看不使用几率诠释能不能解释实验结果就明白了.但问题是,初量课本上完全没有讲这个实验的理论!相应的理论被归并到量子场论里了!学完初量,光的理论仍停留在经典物理上,光子的双缝干涉实验被下意识的忽略了.
除了历史原因之外,这个问题的困惑有更实际的原因.宏观电磁波确实能用经典波图像处理呀,怎么能说电磁波是几率波呢?那么我想问,任何物质的振动,如声波、地震波,实质是质子和电子的振动,声波和地震波是什么波?质子和电子是什么波?这里牵扯到两个概念,粒子本身的几率波行为与大数粒子的集体运动所产生的经典波行为.宏观情况下,大数光子的耦合往往会掩盖光子的量子化倾向,表现为经典波.lz提到的低频电磁波“光子云”,就是普通的经典波而已,其行为与光子的基本性质没什么关系.
说的很乱.小结一下：由于历史原因电磁波的经典含义与量子化并存导致混乱,电磁波的组成单元光子是几率波,宏观电磁波在大多数情况下表现为经典波.原则上电磁波总可以用光的量子场论处理,即看做是几率波光子的集体行为.
第二个问题：量子化的电磁波是波色子场,物质波是费米子场.这就是他们的不同.光子不满足不相容原理,因此同一个量子态可叠加无限个光子,物质波不可以,用物质波做不出激光来.
另,波函数是有量纲的,选取的表象不同,量纲也不同.坐标表象里波函数的量纲是L[-3/2].
再问： 感谢你的回答，文中有几处能否进一步简单解释一下？见新帖http://zhidao.baidu.com/question/402590374.html
与本问题有关的是,上述发展过程导致了初等量子力学课本中光的理论的混乱.其实光是不是几率波,只要考虑一下光子的双缝干涉实验,看看不使用几率诠释能不能解释实验结果就明白了.但问题是,初量课本上完全没有讲这个实验的理论!相应的理论被归并到量子场论里了!学完初量,光的理论仍停留在经典物理上,光子的双缝干涉实验被下意识的忽略了.
除了历史原因之外,这个问题的困惑有更实际的原因.宏观电磁波确实能用经典波图像处理呀,怎么能说电磁波是几率波呢?那么我想问,任何物质的振动,如声波、地震波,实质是质子和电子的振动,声波和地震波是什么波?质子和电子是什么波?这里牵扯到两个概念,粒子本身的几率波行为与大数粒子的集体运动所产生的经典波行为.宏观情况下,大数光子的耦合往往会掩盖光子的量子化倾向,表现为经典波.lz提到的低频电磁波“光子云”,就是普通的经典波而已,其行为与光子的基本性质没什么关系.
说的很乱.小结一下：由于历史原因电磁波的经典含义与量子化并存导致混乱,电磁波的组成单元光子是几率波,宏观电磁波在大多数情况下表现为经典波.原则上电磁波总可以用光的量子场论处理,即看做是几率波光子的集体行为.
第二个问题：量子化的电磁波是波色子场,物质波是费米子场.这就是他们的不同.光子不满足不相容原理,因此同一个量子态可叠加无限个光子,物质波不可以,用物质波做不出激光来.
另,波函数是有量纲的,选取的表象不同,量纲也不同.坐标表象里波函数的量纲是L[-3/2].
再问： 感谢你的回答，文中有几处能否进一步简单解释一下？见新帖http://zhidao.baidu.com/question/402590374.html