电磁波是不是几率波，电磁波与物质波有什么不同？

2024-11-06 13:07:38

推荐回答（5个）

回答（1）：

首先，物质波就是几率波。几率波是微观客体运动的一种统计规律性，它把物质粒子的波动性与原子性统一了起来。微观粒子具有波粒二象性，满足测不准关系。当质量足够大时，微观系数h作用就可忽略，即质量取极限时微观粒子就过渡到了经典粒子。
物质波，就是几率波，指空间中某点某时刻可能出现的几率。比如一个电子，如果是自由电子，那么它的波函数就是行波，就是说它有可能出现在空间中任何一点，每点几率相等。如果被束缚在氢原子里，并且处于基态，那么它出现在空间任何一点都有可能，但是在波尔半径处几率最大。对于你自己也一样，你也有可能出现在月球上，但是和你坐在电脑前的几率相比，是非常非常小的，以至于不可能看到这种情况。这些都是量子力学的基本概念，非常有趣。
　　也就是说，量子力学认为物质没有确定的位置，它表现出的宏观看起来的位置其实是对几率波函数的平均值，在不测量时，它出现在哪里都有可能，一旦测量，就得到它的平均值和确定的位置。
　　量子力学里，不能得到一个物体准确的位置和动量，位置测量越准，动量越不准。这个叫不确定性原理，当然即使不测量，它也存在。
机械波是周期性的振动在媒质内的传播，电磁波是周期变化的电磁场的传播。物质波既不是机械波，也不是电磁波，即因为电磁波有周期性，在空间的分布能测定其位置与时间的关系，所以电磁波不是物质波（几率波）。

回答（2）：

按照量子力学的观点，一切物质都有波动和粒子的二项性，即既是波又是粒子（一般人是无法想象这个的，所以理解起来有困难）。这里讲的物质波是指有静止质量的物体或基本粒子在运动的时候是有波动性的，其运动方式满足波动方程，所以我们叫它物质波。电磁波的运动也满足波动方程，但是和物质波有一点不同，电磁波的量子（量子力学的观点，组成电磁波的基本粒子）是光子，光子是没有静止质量的粒子。按照德布罗意（此人最先提出所有基本粒子都有波粒二象性）的观点，电磁波和物质波在本质上是没有分别的。但还是应该区分一下的，最基本的区分方法是看构成这种波的粒子又没有静质量。从科学的角度来说，电磁波是能量的一种，凡是能够释出能量的物体，都会释出电磁波。电磁波频率低时，主要藉由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部反回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。其速度等于光速c（每秒3×10的8次方米）。物质波，就是几率波，指空间中某点某时刻可能出现的几率。比如一个电子，如果是自由电子，那么它的波函数就是行波，就是说它有可能出现在空间中任何一点，每点几率相等。如果被束缚在氢原子里，并且处于基态，那么它出现在空间任何一点都有可能，但是在波尔半径处几率最大。量子力学认为物质没有确定的位置，它表现出的宏观看起来的位置其实是对几率波函数的平均值，在不测量时，它出现在哪里都有可能，一旦测量，就得到它的平均值和确定的位置。量子力学里，不对易的力学量，比如位置和动量，是不能同时测量的，因此不能得到一个物体准确的位置和动量，位置测量越准，动量越不准。这个叫不确定性原理，当然即使不测量，它也存在。物质波既不是机械波，也不是电磁波．在德布罗意提出物质波以后，人们曾经对它提出过各种各样的解释．到1926年，德国物理学家玻恩（1882～1970）提出了符合实验事实的后来为大家公认的统计解释：物质波在某一地方的强度跟在该处找到它所代表的粒子的几率成正比．按照玻恩的解释，物质波乃是一种几率波．德布罗意波的统计解释粒子在某处邻近出现的概率与该处波的强度成正比粒子观点：电子密处，概率大。电子疏处，概率小。波动观点：电子密处，波强大。电子疏处，波强小。
不知道行不行。。。

回答（3）：

实物和场都属于物质范畴
电磁波不是几率波，电磁波是靠电场和磁场的相互交替来传播的，研究的是“场”的交替，光可以使认为一种特殊的电磁波。在麦克斯韦的电磁学方程中，研究电磁波的量都是可测的，并没有引入统计意义的物理量。
物质波是研究微观粒子时提出的一个具有统计意义的概念。主要是研究某个实物粒子在某个观测点出现的概率大小。因为量子理论的不可测原理，导致无法精确研究微观粒子的运动，所以引入这个具有统计意义的量。
简单地说，电磁波还是属于宏观意义的，可以精确，否则现在就不会有手机、电视、电台等应用物；物质波主要是研究微观的。

回答（4）：

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]。

回答（5）：

因为光是不带磁不带电的，所以不应该称为电磁波！证明很简单，任何光，从γ光到一般说的无线电电波，在电场和磁场里运动都不会发生偏转！应该说宇宙里根本就没有电磁波！由于历史局限的缘故，麦克斯韦所说的电磁波，实际上是光，赫兹实验的东东也是发光和接收光！所以实验结果速度等于光，是不言自明的！
光的粒子性已经由“光电效应”明显看出！其波动性却一直没有被人们搞清楚！原来以为光波类似于水波和声波，是由一种介质传播的，后来迈克尔逊实验证明没有设想中光的传播介质“以太”！
光，的确是一种波，有它的波长和振幅，但是与其他所有的物理概念的“波”不同的是，光粒子自己跳动前进，跳动的振幅与发出该光子的电子的回转半径相同！光速是由当地的引力决定的。这由爱因斯坦提出的“引力红移”可以看出，尽管他并没有谈到过这一点！
爱因斯坦提出的“引力红移”是这样的：在地面以上高20米处发的光，其光速要比地面发的光的速度低一些。这一点已经得到实验的证实，尽管只有很微小的数值。这说明，光子是克服引力发出的。实验者所在的地球沿着地球的轨道绕太阳运动，引力不断变化，所以要得出一个确切的光速，也是不可能的！前一段时间关于中微子超光速的事件，用以前极不准确的光速来比对，更是糊涂人打糊涂仗！
其他如双缝实验所表现出来的疏密条纹，实际上只是距离发光体不同距离处，光点分布场的叠加而已，就像看两层纱会出现的纹缕，并不是光本身的波动表现。

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