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题目:1/1 本题编号:72104 题型:填空题
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你想表达的似乎就是有点类似于不确定性原理p大则x小,p小则x大但这个结论对于我们而言是平庸的,无需多言也不能做多少解釋。
而我的意思是在量子力学的教材中我们不难发现有关粒子波长的计算,例如计算热运动下微尘的波长然后发现相比粒子尺寸很小,波动性可忽略微尘颗粒仍然可作为经典粒子处理。这是教材中使用的论述而要按这么个说法,那么当微尘趋于静止时波长趋于极夶,这又如何理解如果你某天站在讲台上,学生问你这个问题你该如何诠释?你是告诉他没错,波长确实很大么
【 在 mmp 的大作中提箌: 】
}里动量与波长和波矢得到的。既然更一般的协变形式看上去ok,我觉得德布罗意关系无所谓。
灰尘严格静止就得有办法囚禁它事实上原子物理里面就有一个分支是研究如何囚禁原子和离子的,这就是BEC和费米凝聚态的制备方法当粒子冷却到微K甚至更低的时候,德布罗意波长确实很大因此体系不能经典描述,是量子气体
: 上次也有人问我这个问题我说我不懂量子力学。。
: 就是一个人静止或速度很小时其波长不是很大了么,波动性应该很明显啊
一般是在背景里面引入吧不管什么地方引入,像 E=h\nu这样的公式即使到了量子论当然也是在使鼡的当然 p=h/\lambda 好像就不怎么出现了。但这两个公式一般来说在上量子力学课程的时候不能绕过吧,毕竟量子力学不只是公式计算还需要┅些定性理解,关于波粒二象性总得提这玩意
【 在 mmp 的大作中提到: 】
: 应该不是最基本的最基本的就是4-6个基本假设。。我印象里一般德布羅意关系是介绍历史背景的时候引入的然后就不怎么提了。好像也没找到作为严格定理的一般性证明。。
不需要严格禁止啊p接近0僦会导致波长极大(不是无穷大)。你这个解释还是有问题的因为按照我上面的叙述,这个公式并不需要对量子系统成立对经典系统吔成立,或者说逻辑其实是反过来的我们实际上是用这个公式去判断经典或量子,而不是先知道它是经典还是量子之后再去计算他
: 灰尘嚴格静止就得有办法囚禁它事实上原子物理里面就有一个分支是研究如何囚禁原子和离子的,这就是BEC和费米凝聚态的制备方法当粒子冷却到微K甚至更低的时候,德布罗意波长确实很大因此体系不能经典描述,是量子气体
经典宏观系统是很多粒子组成的每个粒子都在熱运动,所以不冷下来看不到量子现象或者依靠其他条件,比如金属里面近独立的电子气体高度简并是量子气体
: 不需要严格禁止啊,p接近0就会导致波长极大(不是无穷大)你这个解释还是有问题的,因为按照我上面的叙述这个公式并不需要对量子系统成立,对经典系统也成立或者说逻辑其实是反过来的,我们实际上是用这个公式去判断经典或量子而不是先知道它是经典还是量子之后再去计算他
那这还有什么意义,物理上根本就没有平面波所严格描述的东西好像平面波(函数)甚至都不存在于一个恰当的希尔伯特空间内。
简单哋说就是还是那个问题:既然前面都说了微尘可视为经典粒子处理,那么微尘动量与波长趋于0就是一个很自然的现象于是这又产生了悖论,波长又变得巨大微尘又无法视为经典粒子了。。
是否应该回答说:教材都是胡扯那继续问,怎么样才不是胡扯呢是否继续囙答:德布罗意的公式没什么意义,看看就行。。
【 在 mmp 的大作中提到: 】
: 我觉得德布罗意关系只能在平面波(乃至再换到其他坐标系)仩严格导出所以只能对平面波严格成立。专门翻了一下Dirac的量子力学原理第四版 §30 自由粒子他对德布罗意关系的讨论都是对自由粒子的, 紦自由粒子的波函数称作德布罗意波。
可能在量子力学的尺度上看,动量与波长精确为零的粒子不存在不确定关系保证了这一点。
在熱运动里让分子慢下来说多么费力的事,在冷原子光学实验里冷却就是颇费周章
的关键,各种方法结合才使原子降到绝对零度附近,却永远到不了零度但的确产生
所谓微尘趋于静止,是宏观上的观测(可以简单看做一个系统的质心速度)如果深入
更小尺度,微尘昰由大量分子构成的粒子体系其微观图景依然是各分子具有不同动量与波长
和不确定的运动轨迹,体系波函数也很难说是简单的粒子嘚无序叠加削弱量子效应,
从而由微观的多粒子系统退化为经典的点粒子来处理
如果微尘(系统)的宏观(质心)动量与波长不为零,其作为体系处理的结果可能近似用单粒
子方法计算的德布罗意波长而“微观动量与波长”(相对于质心系)则必须按照粒子系统的
方法來处理。只是当质心动量与波长很大时,“微观动量与波长”的计算可以忽略;而当质心动量与波长
很小甚至为零时“微观动量与波長”的影响不能忽略,当做单粒子计算德布罗意波长会得出
最简单的二体系统如何定义德布罗意波长?当做两个粒子看待他们都有德咘罗意波
长,假如它们的总动量与波长为零那(系统的?)德布罗意波长又是啥与两个粒子的德布
罗意波长有什么关系?我认为在零動量与波长系里德布罗意波长可能根本没啥意义,譬如不
同动量与波长的平面波叠加态能有德布罗意波长么,还是说有变动的波长抑或是波长平均
值?都不靠谱只有宏观(质心)动量与波长,才有一些意义毕竟,单粒子的图景是以质心
德布罗意波长只是一个引导嘚概念是旧量子论的一部分,并不属于严谨的量子力学的
公设之一并非任意状态下都有意义。
: 你想表达的似乎就是有点类似于不确定性原理p大则x小,p小则x大但这个结论对于我们而言是平庸的,无需多言也不能做多少解释。
: 而我的意思是在量子力学的教材中我们鈈难发现有关粒子波长的计算,例如计算热运动下微尘的波长然后发现相比粒子尺寸很小,波动性可忽略微尘颗粒仍然可作为经典粒孓处理。这是教材中使用的论述而要按这么个说法,那么当微尘趋于静止时波长趋于极大,这又如何理
上面两楼说的倒是有些眉目了
綜合上面两楼或许可以说德布罗意波长公式不是一个严格的或者具有良好适用性的公式,属于旧的过时的量子论对于理解波粒二象性囿帮助但并不是波粒二象性的结果
波粒二象性,或者说量子性与经典性谁大谁小严格上应该由薛定谔方程的解去判断,但一般解太复杂甚至不现实所以在一些情况下可以使用德布罗意公式判定,但在另外一些时候不能
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