关于波粒二象性研究的论文

关于波粒二象性的提出，最早追溯于牛顿和惠更斯关于光的本性的争论。牛顿认为光是由粒子组成，是为光的微粒说，而惠更斯则认为光是一种波动，并能够用简单的几何方法解释光的反射、折射、衍射和干涉的现象。值得注意的是，牛顿说提出的微粒是经典物理学中的粒子，并非普朗克等人发现的量子，惠更斯所提出的波动是机械波，而不是后来被发现的电磁波。 1.波动性的发展 1801年，托马斯·杨首次报道了双缝实验，他演示的明暗交替的干涉图案成为光具有波动性的明证。 衍射和干涉：波经过障碍物侧边时路径发生弯曲，称为衍射，它也会引起干涉条纹。一个光源发出的光波经过一个尺度与波长相近的小孔时，光就会从孔的边缘扩展成一个大盘，这就是衍射，这是一种干涉效应。 此外，1865年，麦克斯韦提出了电磁波理论，进一步认同了光具有波动性。 19世纪物理学家都赞成光的波动说。 2.勇敢的爱因斯坦 20世纪来临时，青年爱因斯坦重提光的粒子说（血球模型）来解释光电效应。到了1909年，他又把新的统计涨落理论用到普朗克黑体辐射定律，并说明公式中出现的两项对应着波粒二象性。 由于当时爱因斯坦是孤身一人的，没有人相信他的光子说。直到1924年巴黎发生了一件出人意料的事件。 3.王子德布罗意 1923年，巴黎大学研究生德布罗意提出了一个令人吃惊的思想，认为粒子本身具有波动性。德布罗意深受爱因斯坦提出光具有波粒二象性的影响。他在1924年的博士论文中写道：它既能解释光电效应，同时还可以运用相应的周期性信息在不同条件下做出干涉效应（双缝实验）。 德布罗意提出物质波，其频率不是指粒子内部周期运动，而是指整个时空有个伴随着粒子的波。那么这种波能被观测到吗？德布罗意的回答是肯定的，这种波不是抽象的，而是实在的。这种新的开创性思想在物理学上的一个重要后果是出现导引波的两种速度。 德布罗意认为群速度就是粒子的速度，增强区所表现的能量、动量等力学性质平常都被看成是粒子的性质。脉冲就是许多不同频率的波叠加而成的。 4.美妙的结论 当德布罗意写下一些简单的数学公式来表述与光子类比得到的思想时，他发现了更多惊人的结论。他从爱因斯坦著名公式E=MC^2出发，应用于光子得到：E=MC^2=(MC)C，接着他用了一系列代换：E=PC=Pfl，I为波长.接着再把普朗克-爱因斯坦关系E=hf带入上式，得到：hf=Pfl，最后简化为：h/P=l. 通过类比，德布罗意说明l=h/P不仅适用于光子和电子，也适用于所有粒子。以电子为例，其动量为： P=MV=质量X速度 其波长可由德布罗意公式预测。 对大多数物理学家来讲，这种说法实在是荒谬。在经典物理学中，电子就是纯粹的粒子，这在1897年汤姆逊发现电子以来便一直都是不争的事实。 1924年德布罗意提交名为《量子论研究》的论文时，巴黎大学考核委员会十分吃惊和困惑。委员会成员包括了大物理学家郎之万，他事先从德布罗意处得到论文拷贝，并将它转交给了爱因斯坦。爱因斯坦又对洛仑兹发表了自己的意见，最终委员会通过并授予德布罗意博士学位。

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这个有深度了从历史性开始写起吧