经典物理如何表述波动性和粒子性

Ⅰ 哪些现象证明光的波动性哪些现象证明光有粒子性

说明光的粒子性的现象：光电效应， 氢光谱的原子特征光谱不连续，光的直线传播，光的反射可以用粒子性解释。光电效应，氢光谱原子特征谱线不连续，证明光具有粒子性，同时，光的直线传播，反射也可用粒子说得到解释。

说明光的波动性：叠加，干涉，衍射，偏振，光的电磁波属性，光的色散，反射，折射，衍射，干涉，偏振，叠加等证明光的波动性。

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爱因斯坦支持光的粒子性，在于光电效应无法用传统物理学的波动理论来解释。相反，如果将光视作能量量子化分布的“粒子”而非能量连续分布的“波”，可以解释一系列光电效应的现象。（爱因斯坦获得诺贝尔奖是因为他在光电效应上的工作，并非因为相对论。）光的单缝衍射实验是支持光的波动性的实验。

在该实验中，一束光通过一道细缝（缝的宽度和光的波长相似）后，在屏上会显示出一系列衍射条纹。而如果将光束能量降低到平均只能有一个光子同时通过细缝，长时间曝光后发现光子在屏上的分布仍然符合衍射条纹。这说明光的波动性并非仅仅是大量光子相互影响而产生的现象，而是单个光子本身固有的性质。

波粒二象性是量子力学当中的概念，虽然可以用宏观的“粒子”与“波动”来近似描述，但是本质上并不能用宏观观念来替代。综上，单个光子本身既具有类似宏观粒子的“粒子性”，同时具有类似宏观波动的“波动性”，这个性质本身被称为“波粒二象性”，是光子的固有性质，并非宏观粒子性质与波动性质的合成。

事实上，微观粒子都具有波粒二象性这种量子性质。换句话说，“光具有波粒二象性”这句话是不等同于“光既是粒子，又是波”这句话的，只能理解为“光会同时表现出类似宏观粒子与宏观波动的性质。”

Ⅱ 为什么光既有波动性，又有粒子性

德国科学家爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）坚信宇宙中一切物理现象的背后都蕴藏着完整的统一性，因此，麦克斯韦的电磁学理论必须要与经典力学统一起来。爱因斯坦为了解决这一矛盾，做出了一个假设：假设有个人能够达到光的速度，与光并肩齐行，那么他就会发现静止的光。但是，根据麦克斯韦的电磁学原理，振动的电磁波是不可能观测到的，而且波也不可能处于静止状态，也就是说，宇宙中不可能存在光在静止状态的参照系，对于任何一个参照系来说，都只有属于这个参照系的时间与空间。因此，爱因斯坦确信，光在所有参照系中速度必然相同。根据这一物理法则，爱因斯坦进行了多年的探索和研究，1905年创立了狭义相对论，揭示了时间和空间的本质联系，引起了物理学基本概念的重大变革，开创了物理学的新世纪；提出了光量子论，解释了光电现象，揭示了微观客体的波粒二重性，用分子运动论解决布朗运动问题；发现了质能之间的相当性，在理论上为原子能的释放和应用开辟道路。爱因斯坦的相对论与麦克斯韦的电磁学理论完美地结合在一起，从而推动了物理学上的一次意义深远的重大革命。

1913年,丹麦物理学家玻尔（Niels Henrik David Bohr，1885～1962）以《论原子构造和分子构造》为题发表了长篇论文,为20世纪原子物理学开辟了道路。他采用了当时已有的量子概念,提出了几条基本的“公设”,提出了至今仍很重要的原子定态、量子跃迁等概念，有力地冲击了经典理论,推动了量子力学的形成。玻尔认为,按照经典理论来描述的周期性体系的运动和该体系的实际量子运动之间存在着一定的对应关系，这一对应原理成为从经典理论通向量子理论的桥梁。玻尔对各种元素的光谱和X射线谱、光谱线的(正常)塞曼效应和斯塔克效应、原子中电子的分组和元素周期表,甚至还有分子的形成,都提出了相对合理的理论诠释。

1916年美国物理学家罗伯特·密立根(Robert Andrews kan,1868～1953)发表了光电效应实验结果，验证了爱因斯坦的光量子说。

美国物理学家康普顿（Arthur Holly Compton，1892～1962）1921年在实验中证明了X射线的粒子性。1923年他发表了X射线被电子散射所引起的频率变小现象，即康普顿效应，这是近代物理学的一大发现。按经典波动理论，静止物体对波的散射不会改变频率。而按爱因斯坦光量子说这是两个“粒子”碰撞的结果。光量子在碰撞时不仅将能量传递而且也将动量传递给了电子，它进一步证实了爱因斯坦的光子理论，揭示出光的二象性。

1924年，奥地利物理学家泡利(Wolfgang Ernst Pauli，1900～1958)发表了“不相容原理”：原子中不可能有两个或两个以上的电子处于同一量子态．这一原理使当时许多有关原子结构的问题得以圆满解决，对所有实体物质的基本粒子（通常称之为费米子，如质子、中子、夸克等）都适用，构成了量子统计力学——费米统计的基点。

法国物理学家德布罗意(Louis Victor e de Broglie, 1892-1987)由光的波动和粒子两重性得到启发，他大胆地把这两重性推广到物质客体上去。他在1923年9～10月间，连续发表三篇短文：《辐射——波和量子》、《光学——光量子、衍射和干涉》、《物理学——量子、气体动理论及费马原理》。1924年，在他的博士论文《量子论研究》中，他全面论述了物质波理论，这一理论以后为薛定愕接受而导致了波动力学的建立。德布罗意把爱因斯坦关于光的波粒二象性的思想加以扩展。他认为实物粒子如电子也具有物质周期过程的频率，伴随物体的运动也有由相位来定义的相波即德布罗意波，后来薛定愕解释波函数的物理意义时称为“物质波”。德布罗意在并无实验证据的条件下提出的新理论在物理学界掀起了轩然大波。

1925年，德国物理学家海森伯（Werner Karl Heisenberg，1901～1976）鉴于玻尔原子模型所存在的问题，抛弃了所有的原子模型，而着眼于观察发射光谱线的频率、强度和极化，利用矩阵数学，将这三者从数学上联系起来，从而提出微观粒子的不可观察的力学量，如位置、动量应由其所发光谱的可观察的频率、强度经过一定运算（矩阵法则）来表示。他和玻尔等合作，建立了量子理论第一个数学描述——矩阵力学。1927年，他阐述了着名的不确定关系，即亚原子粒子的位置和动量不可能同时准确测量，成为量子力学的一个基本原理。

1926年，奥地利理论物理学家薛定愕（Erwin Schrodinger，1887～1961）提出了描述物质波连续时空演化的偏微分方程——薛定愕方程，给出了量子论的另一个数学描述——波动力学。后来，物理学家把二者将矩阵力学与波动力学统一起来，统称量子力学。

1927年，美国贝尔实验室的戴维森（Clinton Joseph Davisson，1881～1958）、革未（Lester Halbert Germer，1896～1971）及英国的汤姆逊（George Paget Thomson，1892～1975）通过电子衍射实验，都证实了电子确实具有波动性。至此，德布罗意的理论作为大胆假设而成功的例子获得了普遍的赞赏。以后，人们通过实验又观察到原子、分子……等微观粒子都具有波动性。实验证明了物质具有波粒二象性，不仅使人们认识到德布罗意的物质波理论是正确的，而且为物质波理论奠定了坚实基础。

光的波动说与微粒说之争从十七世纪初开始，至二十世纪初以光的波粒二象性告终，前后共经历了三百多年的时间。牛顿、惠更斯、托马斯．杨、菲涅耳等多位着名的科学家成为这一论战双方的主辩手。正是他们的努力揭开了遮盖在“光的本质”外面那层扑朔迷离的面纱。跨世纪的争论引出了量子力学的诞生，它是描述微观世界结构、运动与变化规律的物理科学，是20世纪人类文明发展的一个重大飞跃，引发了一系列划时代的科学发现与技术发明，对人类社会的进步做出重要贡献。在现代科学技术中的表面物理、半导体物理、凝聚态物理、粒子物理、低温超导物理、量子化学以及分子生物学等学科的发展中，都有重要的理论意义。我们的现代文明，从电脑、电视、手机到核能、航天、生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。

详细的介绍情况参考资料 里面还有关于光的折射、反射、衍射和量子论等等的发现过程，有兴趣的话不妨看看

Ⅲ 电子的波动性和粒子性分别是什么

粒子是电子波动性的物质基础；而波动性是粒子的固有属性。即：是粒子就具有波动，或者说波动性是电子波动性的能量基础。

Ⅳ 光的波动与微粒各有什么实验证明其说法（经典物理）

光的干射 衍射 折射 偏振 都是证明光具有波动性的好例子 而光的反射 沿直线传播是证明光有粒子性的例子 此外还有光电效应 康普顿效应也可证明光有粒子性 然而无论牛顿还是惠更斯都是片面的

Ⅳ 波动性和粒子性的定义是什么

这个没有具体的定义，我提供以下的一些资料。供你参考理解：

光具有波粒二相性，
光的波动性就好象水波一样，你仍一块石头，水面激起的波纹可以绕过障碍物继续传播，这就如同光的波动性，光的衍射，干涉，泊松亮斑，彩色肥皂泡，牛顿环等都说明了光的波动性。
光的粒子性，你可以把他看作一块石头，他是不能穿墙而过的。光沿直线传播，光电效应，康普顿效应等都说明了光的粒子性

Ⅵ 粒子性与波动性的概念及区别。

1、概念不同

电磁波的粒子性是指电磁辐射能除了它的连续波动状态外还能以离散形式存在。其离散单元称为光子或量子。

波动性，在金融数学领域，指金融资产在一定时间段的变化性。通常以一年内涨落的标准差来测量。 金融市场中，投资的波动性与其风险有着密切的联系。

2、适用范围不同

粒子性是光与带电粒子相互作用时表现出的能量、动量的不连续性，适用于物理学。

波动性通常用于测量资产的风险性。

(6)经典物理如何表述波动性和粒子性扩展阅读：

光是一种电磁波，它与带电粒子相互作用时又表现出一种能量、动量的不连续性(通常称为粒子性)。

1、光电效应

⑴在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。

(2)爱因斯坦的光子说。光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量E跟光的频率ν成正比：E=hν。

(3)光电效应的规律：

各种金属都存在极限频率ν0,只有ν≥ν0才能发生光电效应。

瞬时性(光电子的产生不超过10^-9s)。

③光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的的频率的增大而增大。

④当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。

⑷爱因斯坦光电效应方程：Ek= hν - W(Ek=1∕2mv^2，为光电子的最大初动能。hν为光子的能量，W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。

Ⅶ 光的粒子性和波动性是一种什么关系对光的本质的认识经历了怎样的历程

光的粒子性和光的波动性是一对矛盾，同时又相互联系，是对立统一的关系。
任何事物都是对立和统一的结合体，对立和统一是矛盾双方所固有的两种属性，对立性表现为对立面之间具有相互排斥，相互否定的性质，统一性表现为对立面之间具有相互依存、相互渗透、相互贯通的性质。矛盾的统一性和对立性是相互联结的。虽然光的粒子性和波动性看似存在对立，但是缺少任何一方，都无法完美解释光的现象。在光的微粒说与波动说发生交锋时，牛顿和赞成“波动说”的人并没有换个角度来分析问题，只看到了两者的对立一面，儿没有看到它们的统一性。爱因斯坦将两者统一起来看将是对光的本质研究的一种升华。
人类对光认识经历了一个非常曲折、漫长的过程。对光的本质的认识自古就开始。17世纪初，牛顿光的“微粒说”。1602年，人们发现光的衍射现象。1687年，荷兰物理学家惠更斯把光和声波、水波相类比，提出“波动说，提出“以太”的弹性媒质。但由于它还不够完善，解释不了人们最熟悉的光的直进和颜色的起源等问题，再加上牛顿在学术界的权威和盛名，所以“微粒说”一直占据着主导地位，称雄整个18世纪1801年，年轻的托马斯杨在暗室中做了一个举世闻名的光的干涉实验。法国物理学家菲涅尔设计了一个实验，成功地演示了明暗相间的衍射。19世纪中叶精确测定出了光速值。19世纪后半叶英国物理学家麦克斯韦和德国物理学家赫兹发现并证明了光的电磁理论，“以太”被否定。20世纪初，爱因斯坦提出光量子理论，并被证实。总结的过程是一个认识飞跃的过程。由此可以看出，真理是在不断发展的，认识发展的过程是螺旋式的上升。我们研究任何事物都要持之以恒，学会否定和质疑，不迷信权威，在立足于实践的基础上，不断发展。