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  • 电子双缝干涉实验

    来源:www.dyaoruite.cn 发布时间:2020-04-04

    电子双槽干涉实验

    在之前的推文中,我们介绍了托马斯杨的光干涉实验,它有力地证明了光是一种波,也逐渐削弱了17和18世纪光粒子的主流理论。20世纪初,当光电效应理论提出时,人们意识到光的物理行为可以解释为光是由粒子组成的。

    这些看似矛盾的发现让物理学家不得不寻找超越经典力学的方法,更仔细地考虑微观物体的量子特性。

    电子双槽干涉实验

    1961年,琼森制作了长度为50毫米、宽度为0.3毫米、缝间距为1毫米的双缝,并创新性地将电子束加速到50千电子伏,然后让它们通过双缝。如果从宏观物理学的角度把电子看作一个粒子,那么几个电子穿过双缝后,应该在后检测屏上留下两条平行的亮线,对应于缝隙。然而,事实并非如此。事实上,在后检测屏幕上有许多明暗相间的条纹。这是电子易变性的一个例子。

    然而,克劳斯琼森认为,有可能是某些电子在运动过程中发生了碰撞,从而在探测屏上产生了许多干涉条纹。克劳斯琼森为了避免这种现象,一个接一个地发射电子,这样电子之间就不可能发生碰撞,但实验结果保持不变,许多干涉条纹仍然出现在探测屏上。

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    怪异?

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    1974年,皮埃尔梅利在米兰大学物理实验室成功地发射了一个又一个电子。然而,当他通过监视器观察电子的运动时,他惊讶地发现原来预期的探测器上的许多干涉条纹不见了。正如最初预期的那样,电子以直线穿过双狭缝,留下两条平行且相应的亮条纹。当他关掉相机时,监视器上有条纹。这是幽灵事件吗?

    事实上,这是因为在观察粒子波动的过程中,任何研究粒子的尝试都会破坏波动的特性,而我们不能同时观察这两个方面。

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    meaning

    使用双缝实验和各种衍生变体来测试单个粒子的物理行为。这种方法已经成为一种经典的意识形态实验,因为它可以清晰地探索量子力学的核心难题,并展示出理论预测能力对实验结果不可避免的根本限制。

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