加载中…
个人资料
朱国山
朱国山
  • 博客等级:
  • 博客积分:0
  • 博客访问:11,632
  • 关注人气:34
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
相关博文
推荐博文
谁看过这篇博文
加载中…
正文 字体大小:

波粒二相性——静质量与场质量的谐动

(2018-01-27 13:58:21)
标签:

物理学


波粒二相性


电子是极小的微粒子,也是有结构的微粒子,这一点从电子具有自旋特点可以证明,有体积才可能有自旋,将电子视为点粒子只能是计算上的近似,但绝不能作为定性研究的依据,电子体积的大小和结构如何,我们现在的技术还不能探知,不能了解,但绝不能武断的认为电子没有体积没有结构(一切物质的性质是由结构决定的,没有结构的粒子是不存在的),电子若没有结构它的电性从何而来,它的自旋从何说起,电子的体积不管如何之小,或是10-16m或是10-18m,它还是有体积的,将电子说为点粒子,等于说它是无穷小的粒子,
10-100m不是无穷小,10-1000m也不是无穷小,无穷小是不可能达到的最小数量级,不是简单的用0表示就完了的事,任何极小的粒子如“中微子”、光子等它们的数量级于无穷小比起来,也是一个巨大的天体般的数量级。我这里开场说这么多,就是说明再小的微粒子也不可能是点粒子,一些粒子在定量计算可以视为点粒子,但在定性分析研究就不能把它视为点粒子了,我的研究就是从电子有体积有、结构开始,研究电子运动的波动性、电子的电磁自耦特性等,进而深入到我们研究的主题---原子、电子及核子结构体系。


近代科学研究发现光是一种波,类似电磁波的一种波,称其为光波,后来通过光电效应等发现光又有粒子性,把这两种不相容的特性,揉合在同一事物中称为波粒二象性。电子是一种微粒子,电子射束是一种粒子的运动流,后来人们发现电子射束也有波动性,通过进一步研究人们发现,很多微观粒子的运动,都有粒子性和波动性两方面的特征,无数的事实证明波粒二象性,普遍存在于微观粒子世界中,但至今人们还没有搞清楚波粒二象性的真正缘由,本文从电子的波粒二象性入手,展开微观世界的探索和研究。


电子的波动性


电子是原子的重要组成部分,静质量非常小为9.10938356(11)×10-31
kg
,按质能方程折算合0.5109989461(31)
MeV
的能量。电子带有一个单位电量的负粒子,电子的电性是以电场辐射的形式表现出来,电子辐射的电场强度
 ,这是一个与离距平方成反比的量,孤电子的情况下,以电子为中心的球面上的电场强度和是一个定值,也就是电子电量的本身值,
 ,也就是说电子的电量是以电子为同心圆球面上电场强度的和,电子的电量是一体量度,不是一个点量度,因此研究电子的电量,不能将电子视为点粒子,电子具有球体的特征,

波粒二相性——微观物理基础原理


电子运动产生的磁场  这是运动方向于电场垂直的情形,是个矢量,设电场强度方向与运动方向角为
q,则感应磁场强度
 ,可见运动的电子感应的磁场是一个环形体结构。静止的电子只有静的电场,当电子运动时,电场感应磁场,这个产生形成磁场的过程也是有能量因素所为,因此运动的电子,运动的动能不仅形成了电子的动能,还形成了磁能因素,微粒子的运动能E=EJ+ED静质量动能和动质量动能这两部分。


运动的电荷或准确的说是运动的电场产生磁场,产生的磁场也是有能量的,这个能量或来源于运动的电场,或来源于运动的电荷的动能,设这个磁场能的来源是电场的变化,由上图可见垂直于运动方向的磁场强度最强,此方向的电场能消耗的最多,电子运动的过程,就是电场、磁场交替变化的过程,是动质量频变的过程,此时电子的静质量部分可能没有频变,动质量的频变可能是运动微粒子呈波动态的因素。

波粒二相性——微观物理基础原理


假设运动的电子产生磁场,磁场能的来源为运动电子的动能,电子运动的磁效应能量必然来至于电子的动能,使电子的磁效应于电子动能之间有频谱交变关系,因此表现为电子运动的静质量的运动波动性,在匀速运动的系统中,电与磁有一个平衡的关系,不会产生持续的波动性,在有干涉的条件下电磁效应有一个持续性,可能表现为波动性。


 

波粒二相性——微观物理基础原理


设有一束电子流,如图向下运动,在其周围感应有环形磁场B,在磁场B处有一电子平行于此电子束同向运动,则此电子有一靠向电子束的磁力作用,可见两平行同向运动的电子相互间有相吸作用的电磁力,同时电子带同性电荷相互间又有相斥作用力,这两个同向运动的电子间磁性吸力与电性斥力间有一个平衡点,这一点为多电子同向流,形成电子束提供了条件。


波粒二相性——微观物理基础原理波粒二相性——微观物理基础原理


以上讨论的是电子自由直线运动的情形,看不出电子有波动性的特征,我们知道实验观察到的电子波动性,都是在做双隙实验或单隙实验时产生的,说明电子产生波动性是有外部干涉条件的,电子过一细隙时,电子的电场受到细隙物体分子电磁场的影响,改变了电子电磁场的均匀分布状态,使电子电磁场的动质量中心受到干涉发生了偏离,此时电子的静质量中心与动质量中心不重合,这两个质量中心相互绕旋、振荡,实际观察表现为电子的波动性。


再设电子受外因素所至作曲线运动时,
周围电磁场强度分布不均衡,内侧强度大,外侧强度小。在内侧的某点的磁场强度,为这个内弧垂直于路径的场强之和有聚强作用,外侧磁场发散有减弱之势。如图B2处的磁场强度比B1处大,也就是说曲线内侧的磁场强度较外侧大,电子内外侧的电磁作用力不平衡,电子复合受力方向指向外侧,电子有背向曲面偏转的趋势,也就是说电子有反曲运动的趋势,由于惯性作用,电子的这种校曲运动,呈现为电子正弦态曲线运动,这种运动也是电子运动波动性的因素。

波粒二相性——微观物理基础原理


电子运动有波动性,就是因为电子有两种质能:静质量和动质量,这两种质量中心在电子静止或不受外作用时,是相重合的,但在外因素作用下,这两种质中心会发生分离,同时两个质中有强的场作用力的结合,使这两个质中心有双星的效应,表现为各种动态。


粒子的波动性是本理论的入门,弄清了粒子波动的实质,一切都或然洞开,进一步说明这一点,我们再来看波动性实验的小窄缝,各种粒子穿过窄缝的情形(窄缝效应)。

波粒二相性——微观物理基础原理

1

宏观粒子(子弹)的窄缝效应,一颗子弹穿过窄缝,这个窄缝有一定的宽度,子弹略偏下或略偏上穿过这个窄缝,这时子弹通过窄缝时,由于上下两面相距不同,两侧空气的空压不同,子弹靠近的一侧空气压力小,子弹向着这一侧偏转,当有许多子弹穿过这个窄缝时,在前面的墙面上会出现较没有这个窄缝更大面积的子弹穿孔,这是宏粒子(子弹)的窄缝效应。

2

微粒子(电子)的窄缝效应,当电子穿过窄缝时,电子受到靠近一侧的物质分子的凡得瓦力作用,使电子外围的电磁场受到了扰动,电磁质量中心受到了凡得瓦力作用,和质中心发生了偏离,从而使电子的质中心和场中心产生了振荡,如上面所述,由此可见,电子在经过缝隙前的运动是直线运动,经过缝隙后电子的运动就成为了曲线性的波动态,都是窄缝搞的鬼。量子力学中所说的测不准,也就是测具对所测微粒子的状态有较大影响,一束直线运动的电子本无波动性,你一测量它就显现为波动性,就是测具的影响所至。

3

一束波通过缝隙的情形,当一束波通过缝隙,受不受影响,也就是会不会发生明显的散射现象,要看缝隙相对这束波的波长而定,当缝隙宽度远大于波长时,这速波绝大部分会直线传播而去,只有边缘很少部分有散射。当这个缝隙宽度较波长相差不大时,波受缝隙边缘的扰动就很大,这束波基本呈以这个缝口为中心的新波源,波的衍射就很明显。


由上可见衍射并不是波的特有专利,波和粒子都会有衍射产生的可能,产生衍射的单缝或双缝,这种缝隙就是对对象的一种干扰源,是缝隙和粒子或波相互作用的结果,双缝实验也不能为检验是不是波的标准,粒子有波动性也不能说明粒子就是波,同理波也有直线传播特征,波也分为物质波和形式波,如


水波、声波传播的是一种波的形式或能量,载波的物质并没有跟随传播,形式波需要介质。光波、电磁波是一种物质波,它传播的是它的本身,所以它不需要介质,自身在真空是就能传播。


上面的一点知识是理解我以下理论的关键,电子等微观粒子的运动是静质量惯性系和电磁场动质量惯性系相互作用的结果,研究微观粒子的运动,不能只用牛顿力学的宏观物体运动规律来理解,要结合电磁场对粒子的反馈作用,场与粒子间耦合态相位量子特性来理解,静质量和动质量综合因素来理解。


静质量与动质量是同一事物:能量场的两种不同形态的表现,静质量是能量场无限崩缩的能量团结合体,动质量是静质量实体之间空间相关联的场极子。两者都是真空静态能量场的具体存在形式。



本文是《能量场微观物理学》的一部分,全文下载:
https://pan.baidu.com/s/1qZEWPly
密码:pim6


波粒二相性——微观物理基础原理

波粒二相性——微观物理基础原理

波粒二相性——微观物理基础原理

波粒二相性——微观物理基础原理

波粒二相性——微观物理基础原理

0

阅读 评论 收藏 转载 喜欢 打印举报/Report
  • 评论加载中,请稍候...
发评论

    发评论

    以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。

      

    新浪BLOG意见反馈留言板 电话:4000520066 提示音后按1键(按当地市话标准计费) 欢迎批评指正

    新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 会员注册 | 产品答疑

    新浪公司 版权所有