РЕДАКТИРОВАТЬ: Как я уже упоминал в своем первоначальном вопросе, у меня нет опыта, чтобы полностью понять ответ @Timaeus (который действительно был очень подробным). Я был бы признателен, если бы кто-нибудь мог дать более «классический физический» ответ, даже не такой подробный, чтобы немного прояснить некоторые вещи для себя. Кроме того, я хотел бы знать разницу между терминами «волна» и «волновая функция» и как две незаряженные частицы будут интерферировать в эксперименте, продемонстрированном источником излучения одной частицы.
Не имея достаточной теоретической подготовки в физике, я публикую этот вопрос, который на самом деле состоит из двух связанных частей.
Насколько я понимаю, волновая функция безмассовых частиц описывается изменением величины определенного свойства частицы, т.е. волновая функция фотона описывается как изменение интенсивности его электромагнитного поля во времени. Эта волна движется в пространстве со скоростью и несет энергию, равную .
С другой стороны, «гипотеза де Бройля» предполагает, что «вся материя обладает волновыми свойствами», и длина волны этой функции равна . Теперь возникает мой первый вопрос: с каким свойством частицы связана эта волновая функция? Или эта волновая функция на самом деле описывает движение частицы (~) с одновременным переносом ее в пространстве со скоростью , несущий
б) В эксперименте с двумя щелями, демонстрируемом источником эмиссии одиночных электронов, с каким физическим свойством связана интерференционная картина? Является ли эта картина результатом интерференции ЭМ волны ускоряющегося электрона или что-то еще? Если источник испускает n одиночных электронов, сколько вступлений материи мы обнаруживаем на экране?
Существует два подхода к квантовой механике: нерелятивистская квантовая механика и квантовая теория поля.
В квантовой теории поля для каждого типа частиц/античастиц существует одна волна в физическом пространстве. Поле фотонов, поле электронов/позитронов, поле мюонов/антимюонов и так далее. Но поля оцениваются оператором и довольно сложны. И нет чистой вещи, которая соответствовала бы одной частице. Одно поле в совокупности представляет все фотоны и тому подобное во всей вселенной.
В нерелятивистской квантовой механике вам нужно выбрать несколько частиц, например частицы, и тогда у каждой есть спиновое пространство или или или и тогда волновая функция является функцией от (обратите внимание, что это конфигурационное пространство, которое намного больше физического пространства), и оно входит в .
Эта волна движется в пространстве со скоростью и несет энергию, равную .
Такого никогда не бывает.
С другой стороны, «гипотеза де Бройля» предполагает, что «вся материя обладает волновыми свойствами», и длина волны этой функции равна .
The есть канонический импульс, а не механический импульс. И даже если бы это был механический импульс, правильными формулами были бы такие вещи, как (что верно для всех частиц) не (что верно только для массивных частиц).
Тот факт, что некоторые формулы более популярны и справедливы для некоторых особых случаев, не делает их правильными формулами.
Теперь возникает мой первый вопрос: с каким свойством частицы связана эта волновая функция?
Волновая функция описывает все свойства всех частиц.
Или эта волновая функция на самом деле описывает движение частицы (~) с одновременным переносом ее в пространстве со скоростью , несущий
Это волна в конфигурационном пространстве. Таким образом, ток вероятности описывает потоки в конфигурационном пространстве. Точка в конфигурационном пространстве — это назначение местоположений всем частицам. Так что это поток от конфигурации всех частиц к другой конфигурации всех частиц.
б) В эксперименте с двумя щелями, демонстрируемом источником эмиссии одиночных электронов, с каким физическим свойством связана интерференционная картина?
Интерференционная картина находится в остатках расположения частиц.
Является ли эта картина результатом интерференции ЭМ волны ускоряющегося электрона или что-то еще?
Что-то другое. Интерференция спина в конфигурационном пространстве. С остатком по локациям экрана. Измеряется частотой статистического ансамбля, которая связана с общей амплитудой отдельного экземпляра ансамбля.
Если источник испускает n одиночных электронов, сколько вступлений материи мы обнаруживаем на экране?
Меньше, чем если какой-нибудь ударится о преграду на пути к экрану. Ансамбль - это все а в нерелятивистской квантовой механике вы получаете предсказание частоты различных местоположений по волновой функции только для одного электрона.
пользователь36790
Питер Дир
Амит Шарма