⑴ 双缝实验到底是什么意思,谁能简单的给我阐述一下
双缝实验是一种演示光子或电子等等微观物体的波动性与粒子性的实验。也是一种“双路径实验”。在这种广义的实验里,微观物体可以同时通过两条路径或通过其中任意一条路径,从初始点抵达最终点。这两条路径的程差促使描述微观物体物理行为的量子态发生相移,因此产生干涉现象。
1961年,蒂宾根大学的克劳斯·约恩松(Claus Jönsson)创先地用双缝实验来检试电子的物理行为,他发现电子也会发生干涉现象。1974年,皮尔·梅利(Pier Merli) ,在米兰大学的物理实验室里,成功的将电子一粒一粒的发射出来。
在探测屏上,他也明确地观察到干涉现象。2002年9月,约恩松的双缝实验,被《Physics World》杂志的读者,选为最美丽的物理实验。
(1)如何将双缝实验用于生活扩展阅读:
在双缝实验里,不论是电子、中子或是任何其它量子尺寸的粒子,粒子抵达探测屏的位置的概率分布具有高度的决定性。量子力学可以精确地预测粒子抵达探测屏任意位置的概率密度,可是,量子力学无法预测,在什么时刻,在探测屏的什么位置,会有一个粒子抵达。
这无可争议的结果,是经过多次重复地实验而得到的。这结果给予了科学家极大的困惑,因为无法预测粒子的抵达位置,这意味着没有任何缘由而发生的粒子的抵达事件。很多物理学者非常不愿意接受的这种事实。
尽管量子力学可以正确地预测实验结果,量子力学不能解释为什么会发生这类现象,为什么粒子似乎可以同时通过两条狭缝?阿尔伯特·爱因斯坦认为,从这里可以推论量子力学并不完备,一个完备的理论必须对这些难题给出满意解释。
尼尔斯·玻尔反驳,这正好显示出量子力学的优点,量子力学不会用不恰当的经典概念来解释这种量子现象,如果必要,量子力学可以寻找与应用新的概念来解释这些难题。
⑵ 双缝干涉的实际应用
当单色光经过双缝后,在屏上产生了明暗相间的干涉条纹。当屏上某处与两个狭缝的路程差是波长的整数倍时,则两列波的波峰叠加,波谷与波谷叠加,形成亮条纹。当屏上某处与两个狭缝的路程差是 半个波长的奇数倍时,在这些地方波峰跟波谷相互叠加,光波的振幅互相抵消,出现暗条纹。 干涉现象首先须有相干光绕过障碍物(就是衍射),然后相互叠加,形成明暗相间的条纹。设双缝竖直,每一条缝从水平方向看尺寸小,光容易绕过去(衍射),分布到左右两边去;而竖直方向尺寸大,光不容易绕过去,所以上下没有光。最终每条竖缝左右两边的光相互叠加,形成明暗相间的条纹,自然与缝平行。当缝转动,条纹也转动。也就是为每条条纹离双缝的波程差为一个定值,经分析,这些点必然全都分布在与缝平行的直线上,所以条纹与双缝平行。
⑶ 双缝干涉现象给我们生活工作什么哲学启示
*双缝干涉现象(波-粒二象性的实验)清楚地描述了,在原子层次以下的微观世界,构成物质模
糊世界的基本粒子只在接受人的观察时才会在头脑中变成具体的实在,没有观察时,基本粒子
就是一个幽灵,只是当人想看基本粒子时,它才是物质。人的思想先要决定看什么,想看粒子
的位置,就能在某一位置上看到粒子;想看粒子的动量,就可以看到粒子的位置的动量。但不
能两者同时看到,观察者所造成的实在是与观察者以及他选用的测量方法分不开的。具体地
说,在人的思想中,如果要非常精确地指定粒子的位置,就不得不放弃有关它的动量信息;反
之,就只可能测量粒子的动量,但它的位置就变得不确定了。所以,在微观世界中,以目前的思
维方式,人脑根本不可能知道粒子的具体运动规律,而只能知其慨率分布布的情况。根据量子论
的概念,量子因素显然打断了宇宙间的线性因果链,即是在没有"因"的情况下也可能有 "果"。微
观世界中,事件的发生并没有明确的原因,这是因为在人的头脑中只能认识到"在物质粒子内部
只是潜伏地存在着的物质粒子的可能",粒子要在一定条件下才能在思想中把潜存性转化为现实
性,而且 在转化时还具有偶然性并且还要依赖于主观的认识。因而当今科学思维的特点就是:
从绝对走向相对;从单义性走向多义性;从精确走向模糊;从因果性走想偶然性;从确定性走向
不确定性;从可逆性走向不可逆性;从分析方法走向系统方法;从定域走向场论;从时空分离走
向统一。
*波-粒二象性的实验也是说明在原子层次以下的微观世界的基本粒子只在接受人的观察时才会在
头脑中变成具体的实在物质。也许就是佛家所说的:〝本来无一物〞,"照见五蕴皆空"。"色即
是空,空即是色"。世间的一切事物,都是空假不实,缘生如幻,不过是人类大脑把感知的环境信
息,综合组成的一些精神图像的活动模式而矣。
*波-粒二象性的实验也说明了,大自然活动规律基本上都是随机,混沌而不可能完全预言的,
参考资料: 生命真相 刘量衡着 湖南科技出版社,2012。
⑷ 如何做双缝干涉实验
将像激光一类的相干光束照射于一块刻有两条狭缝的不透明板,通过狭缝的光束,会抵达照相胶片或某种探测屏,从记录于照相胶片或某种探测屏的辐照度数据,可以分析光的物理性质。
光的波动性使得通过两条狭缝的光束相互干涉,形成了显示于探测屏的明亮条纹和暗淡条纹相间的图样,明亮条纹是相长干涉区域,暗淡条纹是相消干涉区域,这就是双缝实验着名的干涉图样。
(4)如何将双缝实验用于生活扩展阅读
光波动说和光微粒说
以光波动说来解释光的干涉,光波的两个波前同时地从两个狭缝以同心圆图案传播出去。在探测屏的任意位置,两个光波的叠加,决定了那位置被观测到的强度。
在探测屏上观察到的明亮的条纹,是由两个光波的相长干涉造成的,当一个波峰遇到另外一个波峰时,会产生相长干涉。暗淡的条纹是由光波的相消干涉造成的,当一个波峰遇到另外一个波谷时,会产生相消干涉。
以光微粒说来解释,光子的量子行为可以用概率波来描述,概率波的两个波前同时地从两个狭缝以同心圆图案传播出去。在探测屏的任意位置,两个概率波的叠加,决定了光子会移动到那位置的概率密度。
更详细地说,两个概率波的概率幅相加后,取绝对值平方,就是在那位置找到光子的概率密度。经过累积许多光子后,可以在探测屏观察到一系列明亮条纹与暗淡条纹相间的图样。
参考资料来源:网络—双缝
参考资料来源:网络—双缝干涉
⑸ 如何成功地做出双缝干涉实验
要有相干光源。就是聚光笔的光。如果没有,拿一张纸,上面戳一个小洞,然后用手电筒之类的光照射。就有相干光了。之后再拿一张纸,上面戳两个距离很小的洞,自己网络有多小,放在第一张纸后面,然后再在后面放一张纸,就可以看到双缝干涉了。整个实验要在阴暗的地方进行
⑹ 在家怎么做双缝实验为什么用手电筒做不出来
用手电筒做双缝实验的话,由于灯丝发热发光造成的热量分布不均匀,所以用手电筒做的效果不好,一般用等会儿做这个光源的比较分散比较长,所以色带呢比较宽一些好看。
⑺ 如何自制杨氏双缝干涉实验我想自己在家做。在纸上划两道缝用激光照还是看不到,怎么才能自己做一个呢
在家没有实验室的相关专业设备,但还是能成功完成简易实验。详细步骤如下:
1、准备器材:镜子,刀片,激光笔
实验总结:在黑暗环境中观察结果更好,明暗显示更佳。注意在使用刀片时小心划到手。