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波粒二象性的哲学思考

量子论与经典物理理论的显著差异在于 :在微观领域它不再承认在宏观领域有效的完全决定论 ,只承认事物具有统计可能性 .导致这种结果的原因可一直追索到量子力学的立论基础——波粒二象性 .“测不准”或“不确定”关系是量子力学的最重要的结论之一 ,它不仅仅是因为人们对微观体系的检测过程对体系本身的干扰 ,更重要的是微观体系本身是由几率律控制的 .它直截了当地宣判了完全决定论在微观领域内的无效 ,从而引发了与决定论者旷日持久的争论 .这种争论使理论工作者不得不进行哲学思考 .在这方面 ,尼尔斯·波尔 ( Bohr· N)与戴维·玻姆 ( Bohm·D)的思想具有里程碑的意义 .1 尼尔斯·波尔的互补思想  互补思想是波尔为了解释量子论中出现的一系列共轭因素之间的关系而提出的理论框架 ,人们称之为互补原理 .这种框架可归纳为 4个方面的物理内容 :( 1 )在对立的描述方式 (如时空描述与因果描述 )之间 ;( 2 )在 2类概念 (如位置...  (本文共6页) 阅读全文>>

《经济师》2011年02期
经济师

经济领域的波粒二象性分析

一、引论自爱因斯坦提出相对论以来,相对论得到广泛的重视与研究,其后波尔等人发现了物体的波粒二象性,即任何物体既有波动性又有微粒性。物体表现出波粒二象性与物体的运行速度有关,在低速领域更多表现为微粒性,而在高速领域则更多表现为波动性。波粒二象性吻合哲学的辩证原理,任何事物存在二重性。同样在经济管理领域也存在很多的两难决策,决策者看上去最优的方案可能并不是最优,最优方案往往出现在混沌的边缘。在经济领域,突出表现为波粒二象性的问题主要有利己与利他之辩、边际收益递减规律与报酬递增、规模经济与规模不经济、经济的危机与繁荣的相对性、宏观经济领域的经济增长的内生与外生之争、风险中性与风险偏好问题。二、经济领域的“波粒二象性”问题分析1.利己与利他之辩。经济主体之间的行为是完全利己还是有限利他的,一直是经济学的争论之一。古典经济认为人的决策都是以最大化自身经济利益为出发点的,是一种自私自利的人性假设。行为经济学者将利他行为引入到经济学领域,对古...  (本文共2页) 阅读全文>>

《湖南中学物理》2017年09期
湖南中学物理

浅议教材插图在“波粒二象性”教学中的作用

人教版高中物理选修3-5中,波粒二象性一章的课标要求:了解微观世界中量子化现象,体会量子论的建立深化了人们对物质世界的认识;了解光电效应和康普顿效应,知道爱因斯坦的光电效应方程以及意义;根据实验说明光具有波粒二象性,知道光是一种概率波,实物粒子也具有波动性;通过典型事例了解人类直接经验的局限性,体会人类对世界的探究式不断深入的。从课标的要求来看,基本上属于较低层次的要求,但是在实际的教学中无论是教师的教还是学生的学总觉得无处下手,究其原因本质在于学生理解能力受到了限制。如何克服教学中的困难,笔者结合自己教学认为,在波粒二象性一章的教学中要发挥教材插图的作用。教材插图作为对教材内容的有效补充,对于学生理解物理知识、拓宽学生视野、渗透STS思想都有重要的作用。―、原理模拟和模型示意图能量量子化的提出源自于黑体辐射的实验规律,使物理学的传统观念受到了极大的挑战,能量量子化的引入开启了物理学的一个新纪元。教学中发现学生对于黑体概念“敬而...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中学物理教学参考》2010年10期
中学物理教学参考

谈光的波粒二象性的教学

光的波粒二象性是人们对光的本性问题给出的结论.这一部分内容学生难懂,不易理解;教师难讲,不易讲清.本文结合笔者的教学实践,就如何进行“光的波粒二象性”的教学,谈谈自己的看法.一、做好实验使学生在观察的基础上,确信光既是一种波,也是一种粒子,波粒二象性是光的本性人们每天都跟光打交道.围绕光的本质,历史上争论了很长时间,以牛顿为代表的物理学家认为光是一种“粒子”,而以惠更斯为代表的物理学家则认为光是一种“波”.后来在大量的事实面前,人们发现:承认光的波动性放弃光的粒子性或接受光的粒子性否定光的波动性,都是片面的,不能解释光的各种现象.只有从波粒二象性出发,才能全面、合理地说明光的一切行为,所以波粒二象性是现阶段人们对光的本性问题给出的结论.当然,随着社会的发展、科学技术的进步,人们对客观事物认识水平的逐步提高,对光的本性问题必将有更深人的认识,提出更合理的看法.物理学是以实验为基础的自然科学,学生能否接受光的波粒二象性,关键在于学生...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中学物理教学参考》2004年11期
中学物理教学参考

对“光的波粒二象性”的认知与教学

光电效应以及康普顿效应表明了光具有粒子性 ;光的干涉和光的衍射表明了光具有波动性 .光是一种波 ,同时也是一种粒子 ,光具有波粒二象性 .光的波粒二象性为德布罗意的物质波的提出和量子力学的建立提供了实验基础 .但“光的波粒二象性”对大数中学生来说 ,都感到很抽象 ,比较难于理解 .笔者从认知的角度谈谈难于理解的原因 ,以及在教学过程中突破这一难点的方法 .一、认知原因皮亚杰认为 ,学习的过程就是图式、同化、顺应和平衡所构成的认知过程 .建构主义学习理论的一个重要概念是图式 ,图式是指个体对世界的知觉理解和思考方式 .我们在思考物理概念或者物理规律时 ,往往在头脑中产生一个模型 ,用它代表不能直接看到的东西这个模型就是图式 .例如 ,讲到气体分子的热运动时 ,我们把气体分子想象成一个个刚性小球 ,在容器中做无规则运动 ;讲到电流时我们想到水流 ,带电微粒在导体里的流动就像水流一样 .图式是认知结构的起点和核心 ,或者说是人类认识事...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中学生数理化(高三)》2017年01期
中学生数理化(高三)

波粒二象性知识总结与解题指导

一、波粒二象性的基本概念知识总结:光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。光电效应说明光具有粒子性。光既具有波动性,又具有粒子性,因此光具有波粒二象性。实物粒子也具有波粒二象性,与实物粒子相联系的波(德布罗意波,也叫物质波)是-种概報。俐/关于波粒二象性,下列说法中正确的是()。A.不仅光子具_有波粒_二^象性,一,切运动的微粒都具.有波粒二象性B.运动的微观粒子与^光t子一样_,当r它们通过一个小孔时L,都没有特定的运动轨道C.波^动性和粒子性在宏观rt现象中是曰矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统_的D.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性解析:光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律,大量光子运动的规律表现出光的波动性,而单个光子的运动表现出光的粒子性。光的波长越长,波动性越明显,光的频率越高,粒子性越明显。宏观物体的德布罗意波的波长太小,很难观察到波动性,并不是不具有波粒二象性。答案为ABC。解题指...  (本文共3页) 阅读全文>>

《科学中国人》2017年02期
科学中国人

从光的干涉现象发现光的本质

一、引言对于光的本性的探索与争论,是物理学历史上非常著名、也非常富有传奇性的一段历史。对于光本性的争论过程,涉及了近半数近代著名的物理学家,这段历史非常有代表性的诠释了人们对真理追逐、认识的过程。从牛顿的微粒说与惠更斯的波动说,到麦克斯韦预言光是一种电磁波,再到爱因斯坦提出光子的概念。在历代科学工作者不断的思考和验证下,关于光究竟是粒子还是波动的两个派别曾在历史上交替领先。经过新的实验事实和全新理论体系推动,最终确认“光具有波粒二象性”。即:光既是一种波同时也是一种粒子!其实,最初科学家们捕获了光的粒子与波同时存在的场景,就是借助了杨氏双缝实验。将蜡烛(光源)的光经过一张开了一个小孔的纸,形成一个点光源(从一个点发出的光源)。然后在这张纸后面再放一张开了两道平行的狭缝的纸板。此时从小孔中射出的光穿过两道狭缝投射到屏幕上,会在屏幕上形成一组明、暗交替的条纹,这就是现在我们非常熟知的双缝干涉实验。也是我们中学物理学习中一定会涉及到的...  (本文共1页) 阅读全文>>