粒子具有波動性,電子、質子、中子等的所表現出波動性波長多少、頻率如何?

攤煎餅出宇宙


粒子波,也叫

物質波(matter wave)、概率波、德布魯伊波,是與介質波截然不同的奇葩波。物質波與介質波的區別與聯繫是至關重要的。

介質波的基本概念與分類特徵

介質波,是介質內部的大量粒子,被外加角動量激發而依次推湧的接續傳遞的波,諸如,機械波、聲波、電磁波、引力波、電流(波)。

介質可分四大類:(真空)場介質、氣體介質、液體介質、固體介質。場介質無處不在,是共有介質。外加角動量,可激發真空介質的場量子,就有了光子與引力子。

機械波是聲子與光子的交替推湧,電磁波是光子與光子的依次推湧,引力波是引力子與引力子的依次推湧。

物質波的基本概念與分類特徵

物質波的本意是:粒子的無序震盪與隨機分佈,看起來連續性的波。物質波有兩個模式。

其一,單個粒子飄忽不定的物質波。例如氫原子的核外電子,隨機隨時隨地的出現在原子內空間的不同能帶,形成全局性形成

電子雲。就像有極多個電子。

其二,多個粒子魚貫而入的物質波。例如宇宙射線來自恆星內部熱核反應輻射一連串的等離子體,例如自由電子,形成全局性的電子線。


物質波與介質波之間的區別

介質波的本質特徵是粒子之間的有序性的依次推湧,服從因果律。這是值得信賴的。

物質波的本質特徵是粒子自身的無序性的統計分佈,不服從因果律。這是值得爭議的。

介質波的傳播子是場量子與聲子。場量子有光子與引力子。聲子有流體分子與固體晶胞。

物質波的傳播子是中微子、電子、質子、中子等費米子,適度廣義到原子、離子與小分子。

物質波與介質波之間的聯繫

可以說:物質波粒子是廣義的聲子或元激發,介質波粒子就是場量子或虛粒子。

就氫原子模型,無序震盪的電子,必然會激發原子內空間的大量虛粒子,變成徑向推湧的光子,形成唯象上的原子光譜。

物質波粒子的波長“λ=h/mv”與粒子的康普頓波長“λ=h/mc”酷似,內在聯繫是什麼呢?

就氫原子模型,電子繞軌震盪動能轉化為n個虛粒子(m0)光速動能,即:½mv²=n·½m0c²。

就機械波而言,傳播機制是:諧振子激元→光子→聲子→光子→聲子→...,聲子速度慢,是限制性因素。

就物質波而言,傳播機制:費米子震盪→激發場量子推湧→光子/引力子→光子/引力子→...

1個費米子震盪,必然激發n個場量子推湧,就能量轉換的效果而言,費米子波的波長,就相當於介質波中n個場量子的波長。

電子以光速對撞,湮滅變成臨界光子,其波長就是電子康普頓波長:λ*=λc=h/mc。有最大臨界光子頻率:f*=c/λ*=1.25e26Hz。

電子以低速震盪,只能激發的低頻光子波長,可相當於電子物質波的波長:λ=h/mv。

必須指出,若認定費米子物質波的動能可用來激發場量子,問題歸結到光子或引力子。德布魯伊的物質波就是一個冗餘的物理範疇。

至此,可以回答本題了:根據德布魯伊波長公式“λ=h/mv”,可以賦予電子、質子、中微子等費米子的震盪速度v,代入對應的質量m值即可。顯然,這樣的數據沒什麼意義。


物理新視野


名稱為德布羅意波,波長和粒子的動量成反比,頻率和粒子的能量(相對論能量)成正比。低速電子的波長可以達到x射線水平,零點幾埃,中子質子通常波長更短。


分享到:


相關文章: