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量子力學雙縫實驗模型系列之一 粒子波動性實驗
中醫師 李秉信
粒子的波動性實驗,也就是量子力學中非常經典電子 Young 雙縫實驗。實驗者將電子在晶體表面的衍射實驗,以及中子在晶體上的衍射實驗,以干涉性的圖相呈現出來。這些實驗表明,原先認為是粒子的這些微觀客體,其實也具有波的性質,有時也呈現出只有波才具有的干涉、衍射現象。
它們從實驗上,揭示了微粒的波動性質。電子 Young 雙縫實驗Feynman 說:電子 Young 雙縫實驗是量子力學的心臟。1961 年 Jönsson 用電子束做出了單縫、雙縫衍射實驗。由於電子的波長短,在這種實驗中縫寬和縫距都要十分狹小,加之低能電子又容易被縫屏物質散射衰減,實驗是很難做的。
Jönsson 在銅膜上刻了五條縫寬為0 3. μm、縫長50μm、縫距1μm的狹縫,分別用單、雙、三、四、五條縫做了衍射實驗。實驗中電子的加速電壓為 50keV,接受屏距離縫屏 35cm。下面我們對雙縫實驗作些初步的概念性分析 (张永德, 1992)。
實驗事實是,這時在接受屏 x處探測到電子的機率 P( x) 並不簡單地等於兩縫各自單獨開啟時的機率 P1 ( x) ,P2 ( x)之和,而是存在兩縫相互影響的干涉項。
對光場這好理解,但現在是電子,從經典粒子的觀念來理解,這個干涉項的存在令人十分困惑。人們在實驗中常常把電子理解為經典概念中的“粒子”。這是因為人們在實驗中探測到電子的時候,它總是有一定的能量、有一個靜止質量,特別是,有一個相當局域的位置!
正是這些給人們以電子是“粒子”的印象。何況,人們從未探測到“一部分”的電子。按這種將電子看作一個彈丸“粒子”的經典觀念,將完全無法理解電子 Young雙縫實驗的干涉現象:如果電子是以粒子的“身份”通過狹縫的話,無論通過的是哪一條縫,總是只能穿過其中的一條,這時另一條縫的存在與否對這個電子的穿過行為並不產生影響。
(本文作者現為加州執照中醫師,加州五系中醫藥大學中醫及針灸研究所博士生,洛杉磯道家學術基金會易經講師)
粒子的波動性實驗,也就是量子力學中非常經典電子 Young 雙縫實驗。實驗者將電子在晶體表面的衍射實驗,以及中子在晶體上的衍射實驗,以干涉性的圖相呈現出來。這些實驗表明,原先認為是粒子的這些微觀客體,其實也具有波的性質,有時也呈現出只有波才具有的干涉、衍射現象。
它們從實驗上,揭示了微粒的波動性質。電子 Young 雙縫實驗Feynman 說:電子 Young 雙縫實驗是量子力學的心臟。1961 年 Jönsson 用電子束做出了單縫、雙縫衍射實驗。由於電子的波長短,在這種實驗中縫寬和縫距都要十分狹小,加之低能電子又容易被縫屏物質散射衰減,實驗是很難做的。
Jönsson 在銅膜上刻了五條縫寬為0 3. μm、縫長50μm、縫距1μm的狹縫,分別用單、雙、三、四、五條縫做了衍射實驗。實驗中電子的加速電壓為 50keV,接受屏距離縫屏 35cm。下面我們對雙縫實驗作些初步的概念性分析 (张永德, 1992)。
實驗事實是,這時在接受屏 x處探測到電子的機率 P( x) 並不簡單地等於兩縫各自單獨開啟時的機率 P1 ( x) ,P2 ( x)之和,而是存在兩縫相互影響的干涉項。
對光場這好理解,但現在是電子,從經典粒子的觀念來理解,這個干涉項的存在令人十分困惑。人們在實驗中常常把電子理解為經典概念中的“粒子”。這是因為人們在實驗中探測到電子的時候,它總是有一定的能量、有一個靜止質量,特別是,有一個相當局域的位置!
正是這些給人們以電子是“粒子”的印象。何況,人們從未探測到“一部分”的電子。按這種將電子看作一個彈丸“粒子”的經典觀念,將完全無法理解電子 Young雙縫實驗的干涉現象:如果電子是以粒子的“身份”通過狹縫的話,無論通過的是哪一條縫,總是只能穿過其中的一條,這時另一條縫的存在與否對這個電子的穿過行為並不產生影響。
(本文作者現為加州執照中醫師,加州五系中醫藥大學中醫及針灸研究所博士生,洛杉磯道家學術基金會易經講師)
法界無上正等正覺智慧 |
無一法可修 |
無一法可得 |
無一法可言 |
法界之音 一切有為法 如夢幻泡影 如霧亦如電 應做如是觀