¿Son las ondas de materia una forma alternativa en la que existe la materia o esas partículas cuánticas emiten ondas de materia?

Answer 1

Las ondas de materia fueron un intento inicial de visualizar el comportamiento cuántico de las partículas propuestas por primera vez por de Broglie. Fue inspirado por una analogía con la luz que se sabía que tenía naturaleza de partícula y de onda en ese momento. La justificación experimental llegó poco después (difracción de electrones). Los experimentos como la difracción de electrones podrían visualizarse tratando los electrones como ondas.

Sin embargo, uno debe tener cuidado de no llevar la analogía demasiado lejos. Será incorrecto suponer que las ondas de materia son algo de existencia independiente que acompaña a las partículas de materia o que existen en nuestro espacio ordinario, como dicen las ondas de sonido. Hay algunos matices que se deben tener en cuenta cuando se piensa en términos de ondas de materia.

1. La ecuación que gobierna la evolución de las “ondas de materia”, la ecuación de Schrödinger, no es una ecuación de onda en un sentido estricto. Parece una ecuación de calor, solo con la derivada del tiempo multiplicada por [math] i [/ math].
2. Existen en el espacio de configuración del sistema en lugar de en el espacio ordinario (a diferencia de las ondas ordinarias). Para una sola partícula, esto está bien ya que el espacio de configuración y el espacio ordinario tienen la misma dimensionalidad. Pero para sistemas de muchas partículas (como, por ejemplo, un átomo de muchos electrones) este no es el caso.
3. En las “ondas de materia”, nada físico está oscilando. El campo [math] \ Psi [/ math] que aparece en la ecuación es la amplitud de probabilidad cuyo cuadrado absoluto da la densidad de probabilidad. Vea las respuestas a Mecánica cuántica: ¿Qué está oscilando en las ondas de la materia?
4. No todos los sistemas cuánticos van bien con la imagen de onda de materia. Especialmente, las cosas se ponen incómodas muy rápido si intentas extenderlas a algo como sistemas de giro.

Dado que las ondas de la materia no son algo que existen independientemente de las partículas, no tiene sentido decir que son emitidas o absorbidas por la materia. No son una forma alternativa de existencia de la materia, no son más que una herramienta para visualizar algunos de los fenómenos cuánticos. Las ondas de la materia no son lo suficientemente rigurosas para ser de alguna utilidad más allá de ayudar a visualizar los fenómenos. No aparecen en ningún lugar cuando se realizan cálculos reales utilizando la mecánica cuántica (excepto como una herramienta para la visualización).

Answer 2

Cuando uno dice que un cuerpo “emite” ondas, significa que las ondas abandonan la fuente y la energía se propaga.
El experimento de Davisson y Germer demostró que las ondas están asociadas con partículas de material. El patrón de difracción de electrones confirmó bien la hipótesis deBroglie.
Por lo tanto, es cierto que estas ondas no son emitidas por una fuente. Estas ondas son una manera alternativa en la que cada partícula puede y existe. Qué forma domina es una cuestión de debate. Algunas teorías tratan la partícula o el aspecto de la onda como su naturaleza fundamental, buscando explicar la otra como una propiedad emergente. Algunos, como la teoría de la variable oculta, tratan la onda y la partícula como entidades distintas. Sin embargo, otros proponen alguna entidad intermedia que no es ni de onda ni de partícula, sino que solo aparece como tal cuando medimos una u otra propiedad. La interpretación de Copenhague establece que la naturaleza de la realidad subyacente es incognoscible y está más allá de los límites de la investigación científica.
Entonces lo que es seguro es que estas ondas no se emiten. Lo que es incierto es la característica fundamental de la onda de la materia o de la partícula.

Answer 3

Desafortunadamente, nuestros libros de texto de ciencia no nos han dado ningún espacio dentro de nuestras mentes para entender una ola de materia.

De hecho, lo que dijiste es correcto! Es una alternativa para la materia. Lo que se necesita para entender es que la partícula en movimiento no es la partícula, sino que también consiste en una onda de materia que se mueve junto con ella, lo que significa que la partícula tiene dos identidades de onda y partícula, por lo que la próxima vez que sea nuevo el año de cualquier partícula que se mueva. También debería ver la ola.

Entonces, la partícula es solo una cosa masiva, debido a la energía almacenada en ella. También tiene la identidad de onda, que es difícil de visualizar.

De hecho, es esta onda la que domina a veces, el tamaño o las propiedades físicas, es decir, la naturaleza de “partícula” de la partícula es rechazada. Dejame darte un ejemplo.

En los aceleradores de partículas, hace alrededor de 150 años, el acelerador aceleró las partículas hasta una energía máxima de unos pocos mev, de modo que cuando dichas partículas se disparan hacia un protón estático, no podrían sondear, o en otras palabras, “perforar” a través del protón.

Suponiendo que el electrón es más pequeño que el protón (la comparación de tamaños de partículas en realidad no tiene sentido, no tiene que preocuparse por eso), de manera clásica, la presión sobre el protón, debido al electrón, debería haber sido realmente alta, y El electrón debería haber sido capaz de perforar.

Pero en esos días, ninguna partícula del rango de MeV lograría perforar a través del protón. Lo que se esperaba era que se suponía que la partícula debía sondear a través del protón y las cosas que contenían, se suponía que se dispersaban y las observábamos. Nunca sucedió. ¿Por qué? Porque la mecánica clásica nunca funcionó aquí, lo que significa que la naturaleza de la partícula de la partícula fue rechazada.

Así que la naturaleza de onda de la partícula domina aquí, ¡lo que significa que la partícula ya no es una partícula! Olvídate de la pequeña bola esférica, es solo una onda, con características de la partícula, el electrón. Solo una ola, parece tan hermoso, darse cuenta de que la partícula es solo una ola.

Así que todo lo que el protón puede ver venir hacia él, es una ola. ¿Y cuándo esta onda de sonda a través del protón? Es cuando la longitud de onda de la onda es más pequeña que el tamaño del protón, y al usar la ecuación debroglie, las velocidades del electrón deben ser más que un cierto valor, que depende de la energía cinética.

Matemáticamente, digamos que el electrón se mueve a través de un potencial de alrededor de 50 gev, por lo que el valor de la energía cinética es igual a 50 gev = p² / 2m. Dado que la masa es una constante, el impulso es directamente proporcional a la energía cinética, y como p = m * v. La velocidad es de nuevo proporcional al impulso, a su vez, a la energía cinética. Los tres son interdependientes en ese caso.

Pero la longitud de onda de debroglie es [lambda] = h / p. Por lo tanto, para que la longitud de onda sea más pequeña, el impulso debe ser mayor, lo que significa que la energía debe ser mayor.

Entonces, puedes ver cómo la naturaleza ondulatoria de la partícula domina en la materia microscópica.

Answer 4

Las ondas de la materia se observan cuando la materia muestra la naturaleza de la onda. Cualquier materia en movimiento puede exhibir la naturaleza de la onda si su velocidad es comparable con la velocidad de la luz y su longitud de onda está determinada por la ecuación de de Broglie. Pero las ondas de materia son más familiares para las partículas cuánticas como los electrones y los protones, ya que la velocidad es comparable con la velocidad de la luz.

Answer 5

Es una idea, en la cual los humanos perciben el comportamiento de la naturaleza. Las evidencias experimentales sugieren que esta idea puede satisfacer el comportamiento de la naturaleza de una mejor manera. no podemos rechazar eso, en el futuro puede ser una mejor manera de decir que el comportamiento de la naturaleza puede llegar.