物理系的请进 有关德布罗意波的问题:由公式E=mc2和E=hc/λ可得λ=h/p,这是对于光来说的……

问题描述:

物理系的请进 有关德布罗意波的问题:由公式E=mc2和E=hc/λ可得λ=h/p,这是对于光来说的……
由公式E=mc2.①和E=hc/λ.②可得λ=h/p,这是对于光来说的,物理学家德布罗意将它推广到所有的物质,即一切物质都具有波动性.虽然这得到了爱因斯坦的认可,但我个人觉得仍有些不合理,λ=h/p=h/mv,如果物质的速度改变,物质波的波长也会改变,那么推导出λ=h/p的等式必定与速度v有关,然而①式是不能改的,②式中的光速c却要改成物体的速度v,这样由①②就得不出λ=h/p了,因此我认为这个式子有局限性.既然高速电子的衍射实验证明了其有波动性,我猜想该式对于高速的微观粒子是成立的,而对于低速宏观物体不成立,而并不是他们所说的宏观物体波长太短波动性不明显不容易观察到.
有同学指出①式中的m会随物体速度改变,因此m=m0/sqrt(1-v^2/c^2).
对于光来说,m只是一个象征性意义,而对于普通物体这一点的确要考虑。
不过这样由E=mc2......① E=hv/λ......②导出的λ的表达式就更乱了,更不知该如何推广。
同时②式中的c是否可以换成v也是争议的焦点。
所以现在大家不必管我提出来的推测是否正确,急需解决的是λ=h/p该如何推广到一切物体,这才是问题的关键。不过现在看来①②两式都不能推出此结论,看来只能另辟蹊径了.
1个回答 分类:综合 2014-12-14

问题解答:

我来补答
我也不是物理系的,先回答一下吧,不一定对.
E=mc2没错,但是m是随速度改变的.m=m0/sqrt(1-v^2/c^2).
所以你说的不对.
再问: 那该如何推广到一般物体呢?
再答: 一般物体的质量也是随速度改变的,只是速度跟光速比太小,所以不明显。其实你要算的话,德布洛意波长也特别小,因为h特别小,所以波动不明显。没有和事实不符啊。
再问: 追问的次数有限,对于你的提议我会在问题补充中指出,你可以修改回答。你说的没错,不过正因为推导不出λ=h/p,所以我才去怀疑的,所以说我问该如何推广。
再答: 推导出来:lamda=h*sqrt(1-(v/c)^2)/(m0v)。这是对的。对电子来说吧,一般高速的电子(速度在零点几倍光速或接近光速),波长是纳米或小于纳米级的。对于一般物体,静止质量m0至少是电子的10的二十多次方倍,波长当然短到没有了。 事实上2式把c换成v也可以用于一般物体E=hv/λ
再问: 你的表达式分母中漏了一个c^2,事实上2式把c换成v也可以用于一般物体E=hv/λ这句话说得有点牵强。
再答: 我只是根据λ=h/p=h/mv和质量与速度的关系得到的表达式,并没有错啊。对于一般物体,你要非认为这个不对,认为没有波动性也没什么关系,反正用这个公式算出来波长也很小,和没有波动一样。这个公式也只是为了解释电子或原子之类的微粒。
 
 
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