百度作业网德布罗意波 的参照系问题
来源：学生作业帮 编辑：百度作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/13 11:52:31
德布罗意波 的参照系问题
德布罗意波的公式是λ=h/p
那么p的参照系是什么?
假设一电子以1m/s的速度沿参照系T的x轴正方向直线运动,观察者也以1m/s的速度沿参照系T的x轴正方向直线运动,那么对于观察者来说,电子的运动速度为0,则电子动量为零.那么按照物质波的公式求解,则电子的波长为无穷大.这显然是不对的.
或者假设两人并排走,则对与一人来说,另一人的波长为无穷大.
而且对于一个速度一定的电子来说,不同的运动状态的人观察,则会出现不同的波长情况?那么也会出现一人观察到衍射,另一人观察不到衍射咯?
德布罗意波的公式是λ=h/p
那么p的参照系是什么?
假设一电子以1m/s的速度沿参照系T的x轴正方向直线运动,观察者也以1m/s的速度沿参照系T的x轴正方向直线运动,那么对于观察者来说,电子的运动速度为0,则电子动量为零.那么按照物质波的公式求解,则电子的波长为无穷大.这显然是不对的.
或者假设两人并排走,则对与一人来说,另一人的波长为无穷大.
而且对于一个速度一定的电子来说,不同的运动状态的人观察,则会出现不同的波长情况?那么也会出现一人观察到衍射,另一人观察不到衍射咯?
“p的参照系是什么?”
——就是测量动量的观测者所在的参照系.
“假设一电子以1m/s的速度沿参照系T的x轴正方向直线运动,观察者也以1m/s的速度沿参照系T的x轴正方向直线运动,那么对于观察者来说,电子的运动速度为0,则电子动量为零.那么按照物质波的公式求解,则电子的波长为无穷大.这显然是不对的”
——相对静止的电子的德布罗意波长就是无穷大,哪里显然不对呢?
“假设两人并排走,速度相同,则对与一人来说,另一人的波长为无穷大.”
——就是如此!
“对于一个速度一定的电子来说,不同的运动状态的人观察,则会出现不同的波长情况?”
——是的!
“也会出现一人观察到衍射,另一人观察不到衍射咯?”
——是的!但要注意,这两个人的用来观测衍射的单缝或单孔以及屏这些设备要相对于他俩分别都是静止的才行,否则,若观测设备只是相对于一个静止,而相对于另一个运动,或者说,若观测设备相对于电子的速度始终不变,那就不会有你说的这种情况了,那样两人就都能看到衍射花样了（当然,那个运动的人要用可不断调焦的望远镜始终聚焦于屏幕才一直能看得到,否则他只能匆匆一瞥,便一闪而过了）.
再问： 是不是波长无限大了以后,波函数平方出现的概率最大的地方就是哪个人所处的位置?就比如一个人的波函数(一维)x取值在R上,这个人位于x=1处,那么这个波函数平方只有一个峰值,而且峰值在x=1处取到?
再答： 是不是波长无限大了以后,波函数平方出现的概率最大的地方就是那个人所处的位置? ——不是的，波长无穷大其实就意味着没有波了，或者可以说，波函数平方出现的概率在空间各处都是一样的。 一个人的波函数(一维)x取值在R上,这个人位于x=1处,那么这个波函数平方只有一个峰值 ——没有峰值，处处都相同。注意，量子力学中是不允许有绝对静止的，因而无穷大波长没有实际意义。
再问： 那这个人怎么会出现在那里?不是满世界都有这个人了么?
再答： 首先，没有微粒是能够真正静止的，由无数微粒构成的人体更不可能真正静止；其次，物质波是否能适用于人体这样的复杂系统尚无定论，多数科学家倾向于认为那么大的系统各微粒间的波相干早已被破坏，不可能叠加成统一的相应于人体的一个波。
——就是测量动量的观测者所在的参照系.
“假设一电子以1m/s的速度沿参照系T的x轴正方向直线运动,观察者也以1m/s的速度沿参照系T的x轴正方向直线运动,那么对于观察者来说,电子的运动速度为0,则电子动量为零.那么按照物质波的公式求解,则电子的波长为无穷大.这显然是不对的”
——相对静止的电子的德布罗意波长就是无穷大,哪里显然不对呢?
“假设两人并排走,速度相同,则对与一人来说,另一人的波长为无穷大.”
——就是如此!
“对于一个速度一定的电子来说,不同的运动状态的人观察,则会出现不同的波长情况?”
——是的!
“也会出现一人观察到衍射,另一人观察不到衍射咯?”
——是的!但要注意,这两个人的用来观测衍射的单缝或单孔以及屏这些设备要相对于他俩分别都是静止的才行,否则,若观测设备只是相对于一个静止,而相对于另一个运动,或者说,若观测设备相对于电子的速度始终不变,那就不会有你说的这种情况了,那样两人就都能看到衍射花样了（当然,那个运动的人要用可不断调焦的望远镜始终聚焦于屏幕才一直能看得到,否则他只能匆匆一瞥,便一闪而过了）.
再问： 是不是波长无限大了以后,波函数平方出现的概率最大的地方就是哪个人所处的位置?就比如一个人的波函数(一维)x取值在R上,这个人位于x=1处,那么这个波函数平方只有一个峰值,而且峰值在x=1处取到?
再答： 是不是波长无限大了以后,波函数平方出现的概率最大的地方就是那个人所处的位置? ——不是的，波长无穷大其实就意味着没有波了，或者可以说，波函数平方出现的概率在空间各处都是一样的。 一个人的波函数(一维)x取值在R上,这个人位于x=1处,那么这个波函数平方只有一个峰值 ——没有峰值，处处都相同。注意，量子力学中是不允许有绝对静止的，因而无穷大波长没有实际意义。
再问： 那这个人怎么会出现在那里?不是满世界都有这个人了么?
再答： 首先，没有微粒是能够真正静止的，由无数微粒构成的人体更不可能真正静止；其次，物质波是否能适用于人体这样的复杂系统尚无定论，多数科学家倾向于认为那么大的系统各微粒间的波相干早已被破坏，不可能叠加成统一的相应于人体的一个波。