电子波和机械波异同（波的类型概率波）

电子波和机械波异同（波的类型概率波）

概率波，又被称为德布罗意波，指的是空间中某一点在某一时刻可能出现的概率。这个概率的大小取决于波动的规律。因为爱因斯坦提出了光子具有波粒二象性，德布罗意于1924年提出假说，认为不只是光子才具有波粒二象性，而是包括电子、质子和中子等在内的所有微观粒子都具有波粒二象性。他将所有微观粒子都代入光子的动量与波长的关系式p=h/λ，认为具有质量m和速度v的运动粒子也具有波动性，这种波的波长等于普朗克恒量h跟粒子动量mv的比，即λ=h/（mv）。这个关系式就是德布罗意公式。

假设一个电子是自由电子，那么它的波函数为行波。也就是说，这个电子在空间中的任意一点出现的概率都是相同的。这个电子如果是在氢原子中而且处于基态，那么它就可以出现在空间中的任意一点，但是最有可能出现在波尔半径处。这个意思是说，在量子力学理论中，物质不存在确定的位置，在宏观角度表现出的位置实际上仅仅体现了概率波函数的平均值。如果没有测量，那么它可以出现在任意位置，但是当开始测量时，它的实际位置就是它的波函数的本征值。在其他可观测量方面也存在一个分布情况，当我们观测时能够得到一个本征值。概率波在宏观尺度中呈现出的是概率波函数的平均期望值，而它的不确定性失效可忽略不计。

1927年，美国物理学家克林顿·戴维森与雷斯特·革末在实验中使用电子对镍结晶进行发射，并发现它的衍射图谱符合布拉格定律。在德布罗意提出的物质波假说被物理学界接受之前，科学家们认为只有在波中才能发生衍射现象。后来通过实验证明，基本粒子也具有和波一样的性质。