⑴ 雙縫實驗到底是什麼意思,誰能簡單的給我闡述一下
雙縫實驗是一種演示光子或電子等等微觀物體的波動性與粒子性的實驗。也是一種「雙路徑實驗」。在這種廣義的實驗里,微觀物體可以同時通過兩條路徑或通過其中任意一條路徑,從初始點抵達最終點。這兩條路徑的程差促使描述微觀物體物理行為的量子態發生相移,因此產生干涉現象。
1961年,蒂賓根大學的克勞斯·約恩松(Claus Jönsson)創先地用雙縫實驗來檢試電子的物理行為,他發現電子也會發生干涉現象。1974年,皮爾·梅利(Pier Merli) ,在米蘭大學的物理實驗室里,成功的將電子一粒一粒的發射出來。
在探測屏上,他也明確地觀察到干涉現象。2002年9月,約恩松的雙縫實驗,被《Physics World》雜志的讀者,選為最美麗的物理實驗。
(1)如何將雙縫實驗用於生活擴展閱讀:
在雙縫實驗里,不論是電子、中子或是任何其它量子尺寸的粒子,粒子抵達探測屏的位置的概率分布具有高度的決定性。量子力學可以精確地預測粒子抵達探測屏任意位置的概率密度,可是,量子力學無法預測,在什麼時刻,在探測屏的什麼位置,會有一個粒子抵達。
這無可爭議的結果,是經過多次重復地實驗而得到的。這結果給予了科學家極大的困惑,因為無法預測粒子的抵達位置,這意味著沒有任何緣由而發生的粒子的抵達事件。很多物理學者非常不願意接受的這種事實。
盡管量子力學可以正確地預測實驗結果,量子力學不能解釋為什麼會發生這類現象,為什麼粒子似乎可以同時通過兩條狹縫?阿爾伯特·愛因斯坦認為,從這里可以推論量子力學並不完備,一個完備的理論必須對這些難題給出滿意解釋。
尼爾斯·玻爾反駁,這正好顯示出量子力學的優點,量子力學不會用不恰當的經典概念來解釋這種量子現象,如果必要,量子力學可以尋找與應用新的概念來解釋這些難題。
⑵ 雙縫干涉的實際應用
當單色光經過雙縫後,在屏上產生了明暗相間的干涉條紋。當屏上某處與兩個狹縫的路程差是波長的整數倍時,則兩列波的波峰疊加,波谷與波谷疊加,形成亮條紋。當屏上某處與兩個狹縫的路程差是 半個波長的奇數倍時,在這些地方波峰跟波谷相互疊加,光波的振幅互相抵消,出現暗條紋。 干涉現象首先須有相干光繞過障礙物(就是衍射),然後相互疊加,形成明暗相間的條紋。設雙縫豎直,每一條縫從水平方向看尺寸小,光容易繞過去(衍射),分布到左右兩邊去;而豎直方向尺寸大,光不容易繞過去,所以上下沒有光。最終每條豎縫左右兩邊的光相互疊加,形成明暗相間的條紋,自然與縫平行。當縫轉動,條紋也轉動。也就是為每條條紋離雙縫的波程差為一個定值,經分析,這些點必然全都分布在與縫平行的直線上,所以條紋與雙縫平行。
⑶ 雙縫干涉現象給我們生活工作什麼哲學啟示
*雙縫干涉現象(波-粒二象性的實驗)清楚地描述了,在原子層次以下的微觀世界,構成物質模
糊世界的基本粒子只在接受人的觀察時才會在頭腦中變成具體的實在,沒有觀察時,基本粒子
就是一個幽靈,只是當人想看基本粒子時,它才是物質。人的思想先要決定看什麼,想看粒子
的位置,就能在某一位置上看到粒子;想看粒子的動量,就可以看到粒子的位置的動量。但不
能兩者同時看到,觀察者所造成的實在是與觀察者以及他選用的測量方法分不開的。具體地
說,在人的思想中,如果要非常精確地指定粒子的位置,就不得不放棄有關它的動量信息;反
之,就只可能測量粒子的動量,但它的位置就變得不確定了。所以,在微觀世界中,以目前的思
維方式,人腦根本不可能知道粒子的具體運動規律,而只能知其慨率分布布的情況。根據量子論
的概念,量子因素顯然打斷了宇宙間的線性因果鏈,即是在沒有"因"的情況下也可能有 "果"。微
觀世界中,事件的發生並沒有明確的原因,這是因為在人的頭腦中只能認識到"在物質粒子內部
只是潛伏地存在著的物質粒子的可能",粒子要在一定條件下才能在思想中把潛存性轉化為現實
性,而且 在轉化時還具有偶然性並且還要依賴於主觀的認識。因而當今科學思維的特點就是:
從絕對走向相對;從單義性走向多義性;從精確走向模糊;從因果性走想偶然性;從確定性走向
不確定性;從可逆性走向不可逆性;從分析方法走向系統方法;從定域走向場論;從時空分離走
向統一。
*波-粒二象性的實驗也是說明在原子層次以下的微觀世界的基本粒子只在接受人的觀察時才會在
頭腦中變成具體的實在物質。也許就是佛家所說的:〝本來無一物〞,"照見五蘊皆空"。"色即
是空,空即是色"。世間的一切事物,都是空假不實,緣生如幻,不過是人類大腦把感知的環境信
息,綜合組成的一些精神圖像的活動模式而矣。
*波-粒二象性的實驗也說明了,大自然活動規律基本上都是隨機,混沌而不可能完全預言的,
參考資料: 生命真相 劉量衡著 湖南科技出版社,2012。
⑷ 如何做雙縫干涉實驗
將像激光一類的相干光束照射於一塊刻有兩條狹縫的不透明板,通過狹縫的光束,會抵達照相膠片或某種探測屏,從記錄於照相膠片或某種探測屏的輻照度數據,可以分析光的物理性質。
光的波動性使得通過兩條狹縫的光束相互干涉,形成了顯示於探測屏的明亮條紋和暗淡條紋相間的圖樣,明亮條紋是相長干涉區域,暗淡條紋是相消干涉區域,這就是雙縫實驗著名的干涉圖樣。
(4)如何將雙縫實驗用於生活擴展閱讀
光波動說和光微粒說
以光波動說來解釋光的干涉,光波的兩個波前同時地從兩個狹縫以同心圓圖案傳播出去。在探測屏的任意位置,兩個光波的疊加,決定了那位置被觀測到的強度。
在探測屏上觀察到的明亮的條紋,是由兩個光波的相長干涉造成的,當一個波峰遇到另外一個波峰時,會產生相長干涉。暗淡的條紋是由光波的相消干涉造成的,當一個波峰遇到另外一個波谷時,會產生相消干涉。
以光微粒說來解釋,光子的量子行為可以用概率波來描述,概率波的兩個波前同時地從兩個狹縫以同心圓圖案傳播出去。在探測屏的任意位置,兩個概率波的疊加,決定了光子會移動到那位置的概率密度。
更詳細地說,兩個概率波的概率幅相加後,取絕對值平方,就是在那位置找到光子的概率密度。經過累積許多光子後,可以在探測屏觀察到一系列明亮條紋與暗淡條紋相間的圖樣。
參考資料來源:網路—雙縫
參考資料來源:網路—雙縫干涉
⑸ 如何成功地做出雙縫干涉實驗
要有相干光源。就是聚光筆的光。如果沒有,拿一張紙,上面戳一個小洞,然後用手電筒之類的光照射。就有相干光了。之後再拿一張紙,上面戳兩個距離很小的洞,自己網路有多小,放在第一張紙後面,然後再在後面放一張紙,就可以看到雙縫干涉了。整個實驗要在陰暗的地方進行
⑹ 在家怎麼做雙縫實驗為什麼用手電筒做不出來
用手電筒做雙縫實驗的話,由於燈絲發熱發光造成的熱量分布不均勻,所以用手電筒做的效果不好,一般用等會兒做這個光源的比較分散比較長,所以色帶呢比較寬一些好看。
⑺ 如何自製楊氏雙縫干涉實驗我想自己在家做。在紙上劃兩道縫用激光照還是看不到,怎麼才能自己做一個呢
在家沒有實驗室的相關專業設備,但還是能成功完成簡易實驗。詳細步驟如下:
1、准備器材:鏡子,刀片,激光筆
實驗總結:在黑暗環境中觀察結果更好,明暗顯示更佳。注意在使用刀片時小心劃到手。