光子的波动性不同于光的波动性 [复制链接]

把微观粒子的波动性与粒子性统一起来，更确切地说，把微观粒子的“原子性”与波的“叠加性”统一起来，是玻恩（）提出来的几率波。他认为德布罗意提出的“物质波”，并不像经典波那样代表实在的物理量的波动，只不过是刻画粒子在空间的几率分布的几率波而已。人们常用复函数代表微观粒子的波函数。玻恩认为，量子力学波动方程中的波函数其模的平方代表的是在某时刻某点处发现粒子的几率密度。

波函数应满足的条件：

（１）自然条件：单值、有限、连续

（２）归一化条件：粒子在空间各点的几率总和应为l.

（3）状态叠加原理：若体系具有一系列不同的可能状态，则它们的线性组合也是该体系的一个可能的状态。

按照玻恩的理论，对于光的干涉图案中的明暗条纹，明亮条纹说明该处的光强大，到达该处的光子数就多，该处发现光子的概率就高；暗条纹说明该处的光强弱，到达该处的光子数就少，该处发现光子的概率就低。而光的强度与光的波函数的模的平方成正比，那该处发现光子的概率也就应该与波函数的模的平方成正比。对于电子的干涉图案，条纹明亮，说明该处电子数多，该处发现电子的概率也应该就大；对比光的情况，条纹明亮处发现电子的概率就应该与该处电子波函数其模的平方成正比。略作数学处理，波函数模的平方代表的就是发现电子的概率密度。

由于有了玻恩的诠释，波动力学才为物理学家们普遍接受，玻恩也因量子力学方面的基本研究，特别是波函数的统计解释，和德国物理学家W·博思分享了年的诺贝尔物理学奖。

两束相干光形成明暗相间的条纹，无论在明条纹处还是在暗条纹处，都是两束光叠加的结果。按照玻恩的理论，暗条纹处说明到达该处的光子数就少，该处发现光子的概率就低。问题就来了，两束光到达到暗条纹处，原来两束光的光子数突然就变少了，可能吗？如果暗条纹处开一个足够大的缝，穿过此缝，原来的两束光依然会分开，各沿自己原来的方向射出，此时的光子数又恢复到相交前的数目。为什么会偏偏在暗条纹处突然骤减，甚至发现光子的几率为零？！

之所以会产生这样的矛盾，是因为光的波动性与光子的波动性是有本质区别的。我们不能用微观粒子的波动性，去解释经典波的波动性，也不能用经典波的波动性，去解释微观粒子的波动性。

光的波动性是经典波的概念，光子的波动性是几率波来描述的。二者本质差别表现在经典波的叠加不同于量子力学中态的叠加。