除了雙縫干涉實驗,還有哪些驚人的實驗?

先看一下雙縫干涉實驗,最開始的雙縫干涉實驗證實了光具有波動性,對牛頓時代光的粒子性提出了挑戰。關於光是波還是粒子的爭論,曾經持續了一個多世紀之久。這場曠世爭論加深了人們對光的本質(波粒二象性)的認識,並最終催發了量子力學的誕生。

近現代人們對電子的雙縫干涉實驗證實了,像電子這樣人們傳統認為是粒子的客體也具有波動的特性,即電子也具有波粒二象性。更一般地,微觀粒子普遍地都具有波粒二象性。因此,近現代的雙縫干涉實驗也加深了人們對物質波的認識。

除了雙縫干涉實驗,還有哪些驚人的實驗?

1801年,英國物理學家托馬斯。楊進行了有名的雙縫干涉實驗,他讓一束點光源的光透過一個雙縫,然後在雙縫後面的光屏上面觀察到了干涉條紋,這是由於光具有波動性,光透過雙縫到達顯示屏上時由於走過的路程不同,從而產生相位的相長或相消。因此產生了明暗相間的干涉條紋。

除了雙縫干涉實驗,還有哪些驚人的實驗?

托馬斯。楊的雙縫實驗之後過了一個多世紀,量子力學有所發展之後,人們對微觀粒子有了更深刻的認識,即所有微觀粒子都具有波粒二象性。為了在實驗上驗證電子的波動性,1961年物理學家做了電子的雙縫實驗,發現了電子的干涉條紋,從而證明了電子具有波動性。之後一系列的實驗又證明了其他粒子,質子、中子等也可以觀察到干涉條紋,也具有波動性。電子的雙縫干涉實驗是直接驗證量子理論的經典實驗之一。

惠勒延遲選擇實驗

與雙縫干涉的一般的驚人實驗,小編推薦一個 -

惠勒延遲選擇實驗。

惠勒延遲選擇實驗是由愛因斯坦的同事約翰·惠勒提出的,在1979年為紀念愛因斯坦誕辰100週年而在普林斯頓召開了一場討論會,會上約翰·惠勒提出了“延遲實驗”的構想,惠勒透過一個戲劇化的思維實驗指出,對電子的雙縫干涉進行了進一步思考,並指出可以“延遲”電子的決定,使得它在已經實際通過了雙縫螢幕之後,再來選擇究竟是通過了一條縫還是兩條。

先上圖看一下吧

除了雙縫干涉實驗,還有哪些驚人的實驗?

惠勒延遲選擇實驗可以說是一個升級版的干涉實驗。全反射鏡就不說,就是鏡子,半透鏡大家應該都見過,就可以理解為初中課堂上的那個平面鏡成像的那個,微觀層面上講,可以認為一半光子能透過一把半光子被反射,也就是一半會走bc一半會走ac,然後再放一個半透鏡呢?那麼ac和bc又重新交織到一起了,但是會射向兩個完全不同的接收器(這段話我可能講不太明白,注意多看幾次,非常重要,最好聯絡上圖)那麼一路會發生干涉相長,一路會發生干涉相消(簡單就是說一路干涉條紋變強,另一個會消失)

走BC路徑的光會發生干涉相消,而走AC路徑的光會發生干涉相長,所以最後只有AC路徑上的接收器會接收到光訊號,而BC路徑上的接收器不會接收到光訊號。這意味著光子同時走了兩條路徑,光子自身與自身發生了干涉,這個現象類似於題主的雙縫實驗,那延遲選擇實驗呢,是在光過了全反射鏡之後,快速插上半反射鏡,結果和上次一樣,仍是有一路收不到。

也就意味著,後面插反射鏡的行為,影響到了之前光子的行動,如果前面沒看懂,就簡單地理解為,這個實驗可以讓後邊的事情,去影響之前發生的事!

除了雙縫干涉實驗,還有哪些驚人的實驗?

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