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谁能解释双缝干涉实验理论的疑惑?
光子,夹缝,电子谁能解释双缝干涉实验理论的疑惑?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
问题补充: 根据波粒二象性,那么我没有去商场,商场就不存在吗?如果商场的存在是因为他人的观测,那么怎么理解个体意识与群体意识的作用,这个世界究竟是不是真实的环境?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
双缝实验的解释说难也不难。总的说是粒子运动具有波动性,粒子运动实际上与宏观物体的运动规律是相同的。比如一个人在空旷的广场上由东向西走,它的运动轨迹是一条直线。但是当广场上均匀的分布着人的时候,一个人从东到西只能在人群中穿行,遇到正面的人只能绕过去,这样人的行进轨迹就是一条曲线了,可以说这个人是波动的。同理,一个光子如果在空无一物的空间运动,靠惯性之一定是沿一条直线运动。但是空间并不是空无一物的,而是存在着大量的作随机碰撞运动的混沌光子,光子在混沌光子中穿行时,会与混沌光发生弹性碰撞。这些碰撞使光子沿一条螺旋折线式的轨迹运动,类似于波,由于这螺旋折线偏离直线非常小,所以光线在宏观上是直线传播,同时具有波动性。所以光是实物粒子一一光子以波的形式运动。
回答于 2019-09-11 08:43:50
一、双缝干涉分光和电子两种,但其实验结果并不能证明光和电子本身具有波动性。因为光的双缝干涉是由双缝的四条缝边缘产生的次生光在屏幕上叠加的结果;而电子双缝干涉是由于双缝间隙中的、由缝边缘产生的电磁辐射使路经的电子改变运动方向,从而导致电子落在屏幕上的位置发生有规律的变化;
二、双缝干涉实验并不是什么理论,而是一种物理实验。但设计此理论的人员对光和电子的本质是存在严重的错误与偏差的。无论单个电子如何运动,其运动方式都不能称作波动。因为只有二个或二个以上粒子的相关性运动才有可能产生波动现象;光是变化的电场和磁场,本身并不能脱离电荷而单独存在,更不能相互激励而形成所谓的电磁波。因此,光本身是不存在波动性的;
三、要验证电子双缝干涉实验结果是由双缝间隙中的电磁辐射导致的电子偏转效应不难:在同一实验条件下测量双缝板的多种不同温度时的电子偏转图像,如果图像随温度变化,就能证明电子的偏转是由缝隙间的电磁辐射导致的;
四、电子双缝实验结果中的干涉条纹只能是电子分布不均匀导致的,不可能是像光的干涉那样出现电子的相互叠加或相互抵消而形成干涉条纹。因为电子是同时携带质量和电荷的客观实体,不可能出现两个电子相遇而成为其他物质甚至消失。否则,就破坏了质量、电荷、动能与动量守恒定律了!
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回答于 2019-09-11 08:43:50
双缝干涉实验到底有多神奇?这个问题真是隔一阵就会热一下,那今天咱们就来梳理一下思路,然后再来说一个最容易被误解的点,就是关于摄像机导致波函数坍缩的问题。
先来说结论吧:到目前为止你们听过的在双缝旁边摆一个摄像机的实验,都是思想实验。说白了,就是一个都没做出来!不过双缝实验确实很神奇,但不是神奇在摄像机,这具体情况咱们后面说。
先来说人们为什么要做双缝干涉实验呢?最早就是为了探寻光的本质,就是一束光 我们给它无限的放大,它的最小单元是一个粒子还是波呢?
历史上出现了两伙阵营,惠更斯认为光是波 牛顿认为光是粒子,双方谁也不服谁,直到后来英国的博物学家托马斯·杨,最先做出了双缝干涉实验。
就是一个板开两条缝,然后用一束发散光照射,如果我们把光想象成粒子,那么透过夹缝的就应该是两束光,那我们就在后面放一个接收屏,一看,不是两个光斑而是什么呢?而是明暗相间的条纹。这是为啥呢?就是因为发生了干涉,两束光波如果是恰好是波峰与波峰相遇,波谷与波谷相遇,那么彼此就会被放大,变成更大的波。但如果是波峰和波谷相遇了,那么两束光就会被抵消,这就是波的叠加原理。只有这样才能解释明暗相间的图样,所以最早人们通过托马斯杨的干涉实验就得到了一个共识,那就是光确实是波。因为干涉是波的性质,不是粒子的性质。
到这为止波动说几乎是赢了,但是赢的还不够彻底,彻底赢是等到1864年麦克斯韦发表了《电磁场的动力学理论》,给出了麦克斯韦方程组,并且预言了光是一种电磁波。后来随着大量的光速测量实验的出现,这样波动说才有理有据的赢了。
但是新的问题很快就出现了,随着人们对微观领域的研究,量子力学逐渐浮出了水面。其中有一个问题经典物理就解释不了,那就是光电效应,简单说就是紫外线照射到金属板上能把电子打出来,人们还发现这种打出电子的能力只和光的频率有关,和光强无关。也就是频率只要高于紫外线比如说X射线,伽马射线都能打出电子,光再弱也能打出来,但是只要频率低于紫外线,光强再大也没用,也不能把电子打出来。
当然咱们这里的紫外线只是举例子,具体金属材质不同这个阈值会不同。不过大体就是紫外线左右,这件事在经典里就解释不了。经典中我们认为能不能打出电子,那就得看光的能量大小,那光的能量和什么有关呢?
咱们用声音举个例子,说话声音大就是能量大,说话声音小就是能量小,那怎么样才算声音大呢?这个中学学过,振幅决定音量的大小,说白了就是你这个声音波形有多宽,越宽振幅越大音量也就越高。在经典物理中光波也是一样,在经典物理当中光强只和光波振幅的平方成正比,和频率是没有关系的。
那为什么光电效应实验却和频率有关和振幅没关呢?
咱们再用声音举个例子,比如说现在能够打出电子的不是光波而是声波了,那么只要你是一个老爷们,无论你怎么冲着金属板大吼大叫 声音再大,金属板就是对你不感冒。但是只要是一个小姑娘,或者是一个小孩,那么不管她们说话声音有多小,电子就会屁颠屁颠的出来了。因为小姑娘和小孩的声音频率比你更更高,所以我们听起来声音更细更尖。所以你看,结论就是直觉告诉,能不能打出电子应该和光的能量有关。
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