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物质波速度的测量以及可能的问题
[楼主] 作者:zbl1905  发表时间:2002/08/10 09:38
点击:684次

物质波速度的测量以及可能的问题 1923年,德布洛意提出物质波的构想,得出了德布洛意公式:E=h*v P=h/l l---物质波波长 根据物质波的构想,我们很容易得出物质波的传播速度: V=f*l=E/P=C*C/v v --粒子的经典运动速度 这样物质波的速度是大于光速的,与相对论不符,物理学家还没有测量出超出光速的速度,他们通过计算得出粒子的经典运动速度与物质波的关系: 及粒子的经典运动可以看作物质波群的群速 这正好为测不准关系提供理论说明。 但我认为:物质波的速度应该是真实的物理概念,我们说一个简单的列子 X=0处有一个挡板,左侧有一列从左向右物质波。右侧物质波为0,我们现在打开挡板上的一个小窗,右侧也会出现物质波的几率存在。右侧的物质波得益于小窗的打开。如果没有物质波的传输,右侧的物质波的变化毫无意义。所以我们不能害怕超光速而去否定它的真实存在。 我设想这样一个实验去测量物质波的波速: 现在有一个物质波的双缝干涉实验,双缝的后面有两个开关K1、K2,K1一直打开,K2关闭。右侧的挡板S出现衍射条纹,在t1时刻打开K2,过了一段时间后,t2,衍射条纹发生变化,变化为干涉条纹。用精确的时钟测量t1,t2,K2到S的距离为L,则物质波波速为:(L可以比较大,这样可以减少其他物理过程时间的比列,有利于分析,也可减少误差) V=L/(t2-t1) 我觉得碰上测量问题,很容易出问题,欢迎大家提意见,我还是有一点自信,因为我看过海森保关于量子力学的解释,什么在现项,未现项,实在太神奇(参阅《量子力学》尹**著,科技大学出版社) 如果出现超光速的表现,也不足为奇,因为爱因斯坦研究狭义相对论时,量子力学还没有出现,他提出效准时空坐标的物理方法好象有点太经典,另外相对论量子力学只是量子力学数学形式协变一下而已。
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 [2楼]  作者:超级猪头  发表时间: 2002/08/10 11:20 

回复:这个实验没意义
等价的实验做过很多,这类问题是不会发生超光速现象的, 因为你测量的实际是粒子的速度。
 [3楼]  作者:yanghx  发表时间: 2002/08/10 13:50 

粒子质量与“能量子”质量不可搞混?
V=f*l=E/P=C*C/v v --粒子的经典运动速度 ---------------------- 这个公式显然是有问题的,因为这样看来, 物质波速度V是与粒子速度v成反比的?不对吧? 以前对物质波的理解是:物质波速度=粒子运动速度, 即:V=v, 所以这只能说:v^2=c^2,v=c, 其实E=hf=mc^2 中的m是物质波“波子”的质量, 如同光子一样,其静质量为零,只有这样定义的动质量m=hf/c^2, 不过亚光速的物质波“能量子”(波子)是否依然有:E=hf, 就不知道了, 而物质波波长公式l=h/p=h/Mv 中的M显然是粒子的质量, 可是如果把“波子质量”m代入(假设m=M): l= h/(hf/cc)v= cc/fv, 即:V=lf=cc/v, 可见,这是把粒子质量M与“波子”质量m混为一谈的结果? 其实如果假设:电子衍射光环只能测出“电子物质波”的波长l, 那么只要有某种方法能测出“电子波”的频率f,就可以得到V=lf 了? 也可以精确观测“电子团”到达阳极靶之前的阳极电流变化, 如果在电子团还未到达阳极时,就出现了阳极电流增量△i, 那么这个△i就应该是物质波引发的“光电流”, 它先于“电子电流”在阳极出现, 为消除“背景噪声”的干扰,可以先打开同步加速电场, 测得一个“阳极背景电流”,然后再发射电子, 就容易辨认出物质波先一步产生的光电流△i了? 不过第一步最好先做较简单的“波粒分离”实验, 先有一个定性的认识,分离的方法就有多种, 比如“孔后”电子偏转、电子阻挡(当物质波接近X频率时)、电子湮灭等等吧,
 [4楼]  作者:yanghx  发表时间: 2002/08/10 14:15 

这又不禁让人联想起“量子化假设”...
这又不仅让人联想起量子力学中的波函数量子化时引入的: E=hf,p=h/l, (p=Mv) 这里也是把粒子的静质量M=h/lv与 粒子产生的“波子动质量”m=hf/cc混为一谈, 才有了那个“波函数”, 不过这种“量子假设”:E=hf,p=h/l, 意味着内涵的两个假设是: 1、物质波波长公式l=h/mv中的m是物质波能量子的动质量, [或者是电子的动质量?m=hf/cc=mo/sqr(1-vv/cc), 但是德布罗意明确的说l=h/mv中的m是粒子的静质量, 如果说E=mc^2=hf中的m是静质量, 那么光子就连动质量都没有了:m=hf/cc=0] 2、物质波速度v等于光速c, 这样才能满足起码的数学逻辑自圆: l= h/(hf/cc)v= cc/fv 即:vv=cc, 即:v=c,

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