1樓：
不是學物理的，我也問過這個問題，然後有人幫我解答了：
光子在密度大的時候真的是由於概率波產生了電磁波嗎？
個人認為光本身最明顯的波動性應該來自電場和磁場互相激發交替產生的這種電磁波。
但是光應該有雙重波動性，還有光子自身具有的概率波的特點。其他粒子一般只具有概率波的特點，不具有雙重波動性。因為電場磁場互相激發，這是因為電磁力本身獨特的特點。
磁場來自電場的相對論效應。引力強弱力都沒有類似的相對論效應。
為什麼強力，弱力沒有類似於電磁力中的電的磁效應這樣的相對論效應呢？
而且概率波的波長和電磁波的波長應該恰好相同。因為蒲朗克得到e=hv的時候考慮的是電磁波的波長。後來徳布羅意推廣到一切物質，這時候對應的是概率波的波長。
所以光的這兩種波長應該恰好相等。或者換個角度也能理解，因為光速不變，光的能量只能取決於頻率或者是波長。所以自然和電磁波波長相關。
而徳布羅意大膽的推廣恰好又成立了，光子也自然適用。光子的能量取決於概率波的波長。光的能量是所有光子加在一起的。
所以這兩種波長恰巧相等。
但是這些是巧合，電磁波和概率波還是很不同的。電磁波是物體或者說光子運動產生的，有速度，是真實運動。概率波不是一種運動，而是描述粒子狀態的，沒有速度。
波函式包括粒子的全部資訊，模方為概率密度。當然有關概率波還有很多沒解決的問題。
2樓：nzczll
想不到這麼乙個問題，居然還存在這麼多的不同看法。
有些答主看起來，還是正在讀的碩博士生，公式列起來，那可是一套一套的理論。
現在中國的大學物理學教育，到底是怎麼了？
還整天以官科自居，整天鄙視這個，鄙視那個。
光居然還不是概率波？難道量子力學還不能描述光的性質？難道光還有某個性質不受量子力學限制？
難道光還有違反量子力學的某個性質在實驗中被測量到？真的有這個實驗發現，這個實驗發現不得諾獎，那是全體諾獎評委瞎了眼，那是全體諾獎推薦者瞎了眼。
3樓：項海波
光是不是概率波?
在非相對論量子力學意義上, 描述電子的波是概率波;
2. 在量子場論中, 電子, 則由產生消滅算符描述; 我們不談電子出現在某處的概率了, 而談產生消滅算符在時空中的概率演化; 相應的一次量子化時的方程, 就可姑且視為電子概率波的方程.
3. 相似而不完全相同地, 描一定規律演化的向量產生消滅算符, 所描述的, 就是光子; 其一次量子化時的方程, 就是麥克斯韋方程; 與電子不同的情況在於, 此時描述的是實實在在的物理量的波動, 區別於電子非相對論時的概率波.
4樓：
或者更加準確地說，電磁波不是量子力學意義下的概率波或概率幅波。
反例非常好找，例如：
波函式本身不是可觀測量，而電磁波則是。
波函式需要滿足歸一化條件，而電磁波則否；（概率詮釋）。
波函式本身是態向量在表象下的投影，而電磁波本身是動力學變數的期望值。
波函式是非相對論的（伽利略協變），而電磁波天然就是相對論的（洛倫茲協變）。相對論性的波函式只有在光錐上定義才有意義。
電磁波是個向量場（進一步，E、B構成反對稱閔氏張量場），波函式是態向量不是歐式向量（或閔氏張量場）。
電子波函式是表述單個電子的行為，電磁波是描述大量光子行為的平均。
電磁波具有規範對稱性，因此以光速傳播，波函式則否。
那麼為什麼光會被誤認為是概率波呢？
電磁波滿足疊加原理
麥克斯韋方程與薛丁格方程的相似性（一階線性方程）
電磁波的標量近似
物理學發展的歷史原因（量子力學課跟電動力學課容易學串）
其中疊加原理是關鍵。超材料方向的人甚至可以把麥克斯韋方程改寫為薛丁格方程。參看其他人的回答。
在QED中，真正接近經典電磁波的量子態是薛丁格發現的相干態。它涉及無窮多個光子。換句話說，如果考慮經典電磁波為「概率波」，那麼應該對應的是相干態的波函式 —— 但是這不是嚴格意義上的對應，因為畢竟經典電磁波與相干態還是有不同的。
如果我們往經典電磁波這邊放寬點條件會發現雷射實際上非常接近相干態。經典的電磁波（光）實際上更像是光子的非相干的熱系宗。
研究相干態、雷射等的方向叫量子光學，屬於原子分子物理和量子資訊方向。雖然基礎理論是QED，研究方法跟QED差別很大。偏經典光學方向的有表面物理、超材料等等。
問：物質與光在什麼意義上可以統一呢？
答：1. 在量子力學意義上。物質具有量子態，光也有量子態。我們甚至可以構造同時存在物質與光的量子態。
2. 在二次量子化（量子場論）意義上。具體而言，是標準模型。
量子場論完全符合量子力學。但進一步要求洛倫茲對稱性。光天然是相對論性的，物質也滿足相對論，雖然低速運動時不明顯。
加持二次量子化以後，不但可以解決物質高速運動時的相對論效應，還可以統一地描述粒子產生、湮滅，以及真空漲落效應。
3. 近似意義上，但會有不自洽性。在某些近似下，可以寫出物質的相對論性的波動方程 —— 如狄拉克方程。
但其不完全滿足量子力學。麥克斯韋方程亦可以寫成相對論性波動方程的形式。在另外一些近似下，可以統一地寫出物質與光的量子理論例如光錐方程，但它不完全滿足相對論。
4. 在平均場意義上，這也涉及到近似。量子力學、薛丁格方程、波函式不但可以用來描述單個粒子，還可以用來描述介質（很多粒子）的有效的狀態。
這可以視為二次量子化的一種約化近似。此時體系的波函式與電磁波是大致可以模擬的。實際上，它們可以甚至組合在一起使用。
最有名的例子是超導的金茲堡-朗道理論。金茲堡-朗道理論被改頭換面以後成為了希格斯理論，是標準模型的基礎。不過希格斯理論的介質是真空。
5樓：方辰
泛泛地說是概率波不能說有什麼錯，但似乎對我們的理解沒什麼幫助。
光波的「波函式」與電子等費公尺子的物質波的波函式有一點不同，就是後者的詮釋是概率幅，無法直接測量，能測量的只有概率幅的平方。然而光波，也就是電磁波的「波函式」就是經典的電磁場，是由兩個向量（電場和磁場）共計六個分量所表示的。很顯然無論是電場還是磁場都是可以直接測量的物理量。
思考光的干涉、衍射問題的時候，就把它當成經典物理的電磁場疊加就行。楞要從光子的概率波去想反而有點困難，因為首先你得琢磨清楚向量場為什麼會是個概率幅（畢竟概率怎麼看都像個標量），理解這個涉及到光的偏振等，總之是把簡單的問題複雜化了。
光子、聲子、磁子這些玻色子，其實都是從經典場的角度比較好理解，因為它們的「波函式」都對應了某些可以觀測的物理量。
6樓：Kevin Wayne
經典物理中，麥克斯韋把光被看成是一種電磁波，沒有任何粒子的特性；而對於實物粒子（如電子、中子、質子等），則被純粹地認為是一種粒子，用於構成更複雜的物質結構，進而構成巨集觀實體，沒有任何波的特性。
後來，人們發現黑體輻射、光電效應等，無法完全利用光的波動性加以解釋，於是物理學家開始把光看成是一些光子的集合，同時具有波動性，量子力學由此誕生。之後，那些實物粒子也被雙縫干涉實驗發現具有波動性，具有同光量子相同的性質。於是，物理學把這個光與實物的都具有普適特性稱為「波粒二象性」，光與實物由此統一起來。
下面回到題主的問題。
光的本質就是可見光頻率的光子流，在真空中以光速傳播，與其他微觀粒子一樣具有波粒二象性。從這個意義上講，光是一種概率波。當光的粒子數密度極高，且探測儀器分辨本領遠低於乙個光子的能量時，則可以看做是經典電磁波，其傳播遵循 Maxwell 方程組。
光子是一種基本粒子，是傳遞電磁相互作用的玻色子。（如圖）
發光的種類有很多。比如說：原子、分子由高能級躍遷至低能級往往會向外發射光子；熱輻射本質也是電磁輻射，一切不是絕對零度的物質都會向外熱輻射；螢火蟲通過化學反應發射光子。
根據量子場論，光子是電磁場量子化之後的直接結果。光的粒子性揭示了電磁場作為一種物質，是與分子、原子一樣，是由更基本的結構組成的。而在經典的電動力學理論中，是沒有「光子」的概念的。
關於 Maxwell 經典電磁場理論如何與光子學說統一起來，這裡有乙個知乎問題可供參考：如何從量子光學出發，給出波動光學中經典電磁波的電、磁場分量，以及光強等概念的量子對應？ - 知乎
7樓：
光的波動性在於它是電磁波，光子表示光的能量是乙份乙份的。
概率波是對薛丁格方程的解的一種物理解釋。其實說白了，世間萬物，包括你我在內，都是概率波，也就是波粒二象性的。但巨集觀尺度越大，波動性越小，粒子性越強，因此我們見到的世界才是現在這個樣子；而尺度越小，波動性越強，粒子性越小，因此尺度在蒲朗克常數以下的世界，都會用量子物理的方法來計算。
8樓：Ada Zhu
這是乙個非常好的問題，關於光子的波動性問題，至今物理學界也沒有定論。
干涉條紋可以用經典的麥克斯韋方程匯出（光子），同時也能由用薛丁格方程解出的波函式--概率波（有靜止質量的粒子）解釋。但是很少有人認為麥克斯韋方程組是薛丁格方程的簡化，並且薛丁格的機率波函式概念無法應用到光子上，海森堡不確定性對光子也不適用。也就是說電磁波和概率波是不能等同的概念，用來證明光子波動性（這裡指的是經典的電磁波）的干涉實驗並不能證明光子具有它自己的波函式（概率波）。
當然依然有人在研究光子概率波可能的形式，但都沒有被廣泛認可。
9樓：丁亮
光是概率波，可以通過衍射實驗驗證。
波函式是量子力學裡用來描述粒子的量子態與量子行為的函式，其絕對平方值表示粒子在處、時間出現粒子的概率。
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