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2 # 語境思維
粒子波,也叫物質波(matter wave)、機率波、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絡是至關重要的。
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,形成全域性性形成電子雲。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,形成全域性性的電子線。
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絡可以說: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,內在聯絡是什麼呢?
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,這樣的資料沒什麼意義。
好了,本答stop here。請關注物理新視野,共同切磋物理邏輯與中英雙語的疑難問題。
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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。