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南澳老师能否解释一下电子双缝干涉和其它的电子干涉

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THANKS


1楼2008-03-30 17:20回复
    谢谢观潮老人先生的信任.推迟也不好,我就试试吧.打多了发不出去,我分几次发吧.
    ................(一)原理

    按微观物理的理解:电子具有波动-粒子二重性.所谓波动性是指一束电子(与光一样)具有干涉,衍射现象;所谓粒子性是指电子的整体性,即你不能给我半个电子,要给就给一个或整数个.关于波动--粒子二重性的解析到此为止,不再引申.例如不要把电子想象成水波那样.

    电子波动性的数学表达式称为德布罗意关系式

    ...动量(矢量)=hk(矢量)...h表示(h/2π)(以下相同,不再重复)..(1)
    波矢量大小k=2π/λ;方向是传播方向,对电子就是动量P的方向

    ......能量E=hω.....ω(圆频率)=2πν(频率)
    上面出现的能量,动量要满足相对论质量-能量-动量关系.有些通俗读物给出非相对论的能量动量关系,甚至有些非物理类大学教材也那样给出,哪是不对的.


    2楼2008-03-30 18:17
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      2025-09-02 15:13:32
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      .....(二)实验大体经过

      由于电子波长很短,因此双缝距离应该十分小,整个装置与杨氏双缝实验大同小异,差别是光源部分换成能量,动量一定的电子源,接收部分屏幕换成其它探测仪器.(后面简称为底版)

      开始时,底版上出现一个一个孤立的黑点,好象没有什么规律,说明电子一个,一个打到底版上,显现出粒子性(整体性,不可分性)随着打到底版上电子数目增加,逐步显现出双缝干涉图样,表现出电子的波动性.

      早年有人(记不清人名)作过这样的试验:一张底版上只有几个黑点,看不出任何规律(整体性),当把这些底版重叠在一起,其图样与上面提到的图样相同,表明电子真的具有波动性.

      条纹间距,双缝距离,波长,缝到底版距离之间的关系与杨氏关系一样.

      以上是我的理解,不知是否符合要求.


      3楼2008-03-30 18:35
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        谢谢


        4楼2008-03-30 19:12
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          南澳洲老师,电子的双缝干涉条纹,按照经典的波动理论,只有最中间那条条纹的明纹处需要电子从双缝中同时发出,暗纹处和第二条以上的条纹就不需要从双缝同时射出.量子力学怎么就说电子是纠缠态的波,同时既通过这条缝又经过那条缝呢.
          还有南老师是否知道单光子的双缝干涉实验.


          5楼2008-03-31 22:06
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            回复5楼:2楼3楼是实验事实的直接描述.
            如何看,涉及个人观点,其正确性需要实验支持.是否有实验支持?

            我已经很长时间没有关心物理学最新进展了,是否有单光子的双缝干涉实验,我不清楚.


            6楼2008-04-01 16:12
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              南老师,你说的底版上只有几个黑点是一般意义上的个位数的几个,还是泛指意义上的能够明显分清数目的意思,这一点很重要.


              7楼2008-04-01 21:17
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                南澳老师,

                有几个问题:
                1)双缝实验的缝可以变为很大吗? 比如中间放一个细丝, 电子大致打向它(相当与宽缝), 可以干涉吗?
                2)被打大屏幕需要有正电场吗(象电视显像管)?
                3)除了电子,用不带电的实物粒子做过实验吗?

                谢谢


                8楼2008-04-09 10:19
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                  2025-09-02 15:07:32
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                  • 210.83.228.*
                  1)有,但效应不明显
                  2)一般电场是用来加速粒子的,应该不会有电场的,否则会影响条纹形状。
                  3)电子不是“实物粒子”么?中子的衍射实验也做过的


                  9楼2008-04-09 11:03
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                    • 210.83.228.*
                    至于所谓的“单粒子双缝干射”现象。
                    因为光的波动性接受度比较高,所以其双缝干射比较好理解;后来小爱把光看成“光量子”,提出了著名的p=h/y,德布罗意反其道而行之,把公式变成y=h/p,把微观粒子看成“物质波”。后来发现了单个电子同样可以出现双缝干射的现象,科学家普遍认为这个现象证明了微观粒子具有波动性这一理论。


                    10楼2008-04-09 11:11
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                      都有的


                      12楼2008-04-09 12:13
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                        大鳄吧主,你能具体介绍一下单电子,单光子的双缝干涉实验吗.


                        13楼2008-04-09 19:18
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                          Feynman:量子行为[附视频] 
                          http://post.baidu.com/f?kz=300810784


                          14楼2008-04-09 20:40
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