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楼主: 大湿人
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设计了一个单电子衍射实验

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发表于 2017-3-14 18:47 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 网络黑社会联盟 于 2017-3-14 18:52 编辑
大湿人 发表于 2017-3-14 18:18
我以为两个不同的相互影响才叫干涉,自己和自己也干涉想不同。


你可以去搜索 双缝干涉 的百度百科看一下。

干涉必须是同相的,就是起始点、位相、振幅啥的都必须相同,否则不能形成稳定的干涉图像。但这是光的,电子已经接近普通物质了,究竟什么行为具体也看不到,不过按照理论推测应该是这样的。

从光的干涉来看,形成干涉是有条件的,否则不能形成稳定的干涉图像,就是肯定也形成干涉了,但是是杂乱无章的,所以看不到干涉。

一起发射一大堆电子究竟会发生什么情况,因为久不关注,已经记不清了。

单个电子通过双缝时,肯定是一次通过两个双缝,这很容易理解的,比如一大团运气通过双缝,还是一大团运气,一杯水怎么倒还是一杯水,没有什么不好理解的。
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发表于 2017-3-14 19:26 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

大湿人 发表于 2017-3-14 18:25
按照延迟选择实验的逻辑,历史事件和未来事件是可以相互影响的啊。

那实验还做个屁啊。那你如何区分单电子是自己跟自己干涉还跟以前打出去的粒子干涉?照你这个说法,你会发现一切都完蛋了。因为昨天做的实验,照样会影响今天的结果。照这个逻辑,越往后做的实验就越不准确。
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发表于 2017-3-14 19:55 超大游击队员 | 显示全部楼层
wujingping 发表于 2017-3-14 19:26
那实验还做个屁啊。那你如何区分单电子是自己跟自己干涉还跟以前打出去的粒子干涉?照你这个说法,你会发 ...

有延迟选择这个实验。

一个一个发射电子,肯定都是自己干涉。一起发射很多电子,如果离得太远,可能是自己干涉。如果离得很近,比如几个波长、一个波长以内,那就不好说了,因为这两个电子肯定已经互相影响了,不过肯定不影响结果就是了。
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发表于 2017-3-14 20:02 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

网络黑社会联盟 发表于 2017-3-14 19:55
有延迟选择这个实验。

一个一个发射电子,肯定都是自己干涉。一起发射很多电子,如果离得太远,可能是 ...

但是,一个电子发射出来,打到靶上,这事儿就算完了,下一个电子与这个没关系。
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发表于 2017-3-15 20:51 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

本帖最后由 猎杀m1a2 于 2017-3-15 20:55 编辑
大湿人 发表于 2017-3-14 18:12
自己和自己干涉。就是说,电子理论上是同时通过双缝?


电子的波函数不限于要在一定时刻一定要去哪条缝。

有点拗口,但是这就是概率逻辑的含义。概率的意思就是“如下结果各有多大的可能性“。
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发表于 2017-3-15 20:53 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

大湿人 发表于 2017-3-14 18:25
按照延迟选择实验的逻辑,历史事件和未来事件是可以相互影响的啊。

延迟选择,并非是真的未来影响过去,
而是波函数四个力学量中,时间是不确定的。

那么根据量子力学路径积分的方法,可知,粒子的路径只是一个本征值集合的结果,既然是时间都是不确定的,那么改变时间不确定度,这个积分的本征值也就是会改变。实际只是改变了粒子的导航规律。
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发表于 2017-3-15 20:56 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

本帖最后由 猎杀m1a2 于 2017-3-15 20:59 编辑
网络黑社会联盟 发表于 2017-3-14 19:55
有延迟选择这个实验。

一个一个发射电子,肯定都是自己干涉。一起发射很多电子,如果离得太远,可能是 ...


相互波相干,是准粒子。如声子
自相干,是粒子。如光子(我知道这个出乎很多人的意料,光子要在观测者内部才是相互相干的。比如说一个射频电路里的光子就是相互相干的,比如说一个光量子放大器里面,光子在工质的原子/晶格/分子内部也是相互相干的)
当然这不是铁律,但是目前没有发现相互相干的粒子,也没有发现自相干的准粒子。标准模型预言的粒子也都是自相干的
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发表于 2017-3-15 20:58 超大游击队员 | 显示全部楼层
猎杀m1a2 发表于 2017-3-15 20:56
相互波相干,是准粒子。如声子
自相干,是粒子。如光子
当然这不是铁律,但是目前没有发现相互相干的 ...

您是什么专业毕业?,现在什么专业工作?
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发表于 2017-3-15 21:00 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

网络黑社会联盟 发表于 2017-3-15 20:58
您是什么专业毕业?,现在什么专业工作?

材料类专业,现在从事管理类工作
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 楼主| 发表于 2017-3-15 22:12 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

猎杀m1a2 发表于 2017-3-15 20:56
相互波相干,是准粒子。如声子
自相干,是粒子。如光子(我知道这个出乎很多人的意料,光子要在观测者 ...

谢谢科普。我才知道粒子是自相干的。和宏观世界有很大的不同啊。
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发表于 2017-3-15 22:19 超大游击队员 | 显示全部楼层
大湿人 发表于 2017-3-15 22:12
谢谢科普。我才知道粒子是自相干的。和宏观世界有很大的不同啊。

其实你在设想实验以后就应该能猜到结果,物理定律是无法违反的,有什么疑问找自己实验的毛病好了。
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发表于 2017-3-15 23:30 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

大湿人 发表于 2017-3-15 22:12
谢谢科普。我才知道粒子是自相干的。和宏观世界有很大的不同啊。

用粒子相互相干的模型处理粒子自相干,当粒子的数量达到足以忽略掉时间的不确定性之后,数学上自相干和相互相干没有什么不同(这就产生了惠更斯原理和量子力学可以证得在双缝实验中等效的情况)。当然实际上却有区别,为什么从来没有”能用于自由空间的电磁波对消装置“这类技术出现,却有了声波对消装置这类东西出现。原因就在于此
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发表于 2017-3-15 23:35 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

猎杀m1a2 发表于 2017-3-15 23:30
用粒子相互相干的模型处理粒子自相干,当粒子的数量达到足以忽略掉时间的不确定性之后,数学上自相干和相 ...

为什么从来没有”能用于自由空间的电磁波对消装置“这类技术出现,却有了声波对消装置这类东西出现。原因就在于此

能否再详细一点解释?
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 楼主| 发表于 2017-3-15 23:42 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

猎杀m1a2 发表于 2017-3-15 23:30
用粒子相互相干的模型处理粒子自相干,当粒子的数量达到足以忽略掉时间的不确定性之后,数学上自相干和相 ...

这个解释非常好。
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 楼主| 发表于 2017-3-15 23:47 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

猎杀m1a2 发表于 2017-3-15 23:30
用粒子相互相干的模型处理粒子自相干,当粒子的数量达到足以忽略掉时间的不确定性之后,数学上自相干和相 ...

但是有个疑问。没有电磁波对消,相控阵如何实现?只有对消了才会形成波束啊。量子力学如何解释传统电磁波理论,相互叠加,能量为零的部分。
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发表于 2017-3-16 01:54 超大游击队员 | 显示全部楼层
大湿人 发表于 2017-3-15 23:47
但是有个疑问。没有电磁波对消,相控阵如何实现?只有对消了才会形成波束啊。量子力学如何解释传统电磁波 ...

第二个问题,没什么不好理解的,其实本来就是空无一物,当然也不是空无一物,是有东西,但是反应相当快,想干啥就干啥,那个地方相位相反,立刻就没有了,在其它地方两倍叠加,像幽灵一样行动。
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发表于 2017-3-16 01:59 超大游击队员 | 显示全部楼层
大湿人 发表于 2017-3-15 23:47
但是有个疑问。没有电磁波对消,相控阵如何实现?只有对消了才会形成波束啊。量子力学如何解释传统电磁波 ...

第一个问题,我估计猎杀说的意思是,电磁波有对消现象,但是在比如对消雷达波的时候,不能够完全对消掉。
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 楼主| 发表于 2017-3-16 07:58 超大游击队员 | 显示全部楼层
网络黑社会联盟 发表于 2017-3-16 01:54
第二个问题,没什么不好理解的,其实本来就是空无一物,当然也不是空无一物,是有东西,但是反应相当快, ...

如果按照猎杀说的,不同的波束,相位相反也消不掉,自己和自己才能消。如果这个解释是正确的,有源阵怎么实现?只有无源阵才是一个发射机里出来的,才是同一个波啊。
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发表于 2017-3-16 12:42 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

本帖最后由 猎杀m1a2 于 2017-3-16 17:08 编辑
大湿人 发表于 2017-3-15 23:47
但是有个疑问。没有电磁波对消,相控阵如何实现?只有对消了才会形成波束啊。量子力学如何解释传统电磁波 ...


  相控阵雷达正是一个说明此原理的好例子。
  相控阵雷达的射频电路,既是光源也是光子的观测者。射频电路产生光子,并测定光子的力学量:位置和时间。
  每个光子在从天线振子射出时,就已经被赋予概率路径,这个概率路径就是雷达发射波束的辐射方向图。
  到这里为止,量子力学路径积分法都还是仍和波动光学的基础理论惠更斯原理等效。如果以奥卡姆剃刀准则来考验,两个理论都可以解释一个现象,以简单的那个为准。惠更斯原理更简单,是不是要以惠更斯原理为准呢?回答是:不是的,因为还有一个现象,必须要用量子力学解释,而不能用波动光学解释。
   这个现象就是副瓣方向图问题。如果按照波动光学解释,我们在相控阵雷达外附加一组天线 这个天线按照主天线传来的信息,按照能消相的规则发射光子,那么就能做出将第一,第二,第三三个主要副瓣削弱??0,只其他次要副瓣加强一些,主瓣波束展宽和脉冲时长都不变大(变大的波束展宽和脉冲时长会降低跟踪探测距离,降低分辨率和精度)的消副瓣技术。但是,实际上这并不可行,这样技术不能产生上述任何效果。但雷达可以在接收路进行副瓣相消,前面说过,光子在光源和观测者内是可以相互相干的。因此,相控阵雷达的这个现象的存在,说明光子在自由空间有且只能与自己相干。相互相干要在光源,观测者内。
    有源相控阵雷达也是射频电路测定了光子的力学量,尽管不是同一个发射机出来,但是时间算符(相位)是雷达测予光子的。
    有源阵和无源阵为什么波束方向图等效,其实就是本贴里你问的问题我给你解答的内容。
@bjnr
这个例子是一个很利于了解奥卡姆剃刀准则在科学中的重大作用的例子。还有相对论取代牛顿力学的时空论,量子力学取代牛顿力学,电磁学的力学论。以及弦论,圈量子引力尽管已经可以逻辑完备的解释量子力学,相对论所能解释的各种现象却不能取代量子力学和相对论的背后的思想原因之一。
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发表于 2017-3-16 12:54 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

大湿人 发表于 2017-3-16 07:58
如果按照猎杀说的,不同的波束,相位相反也消不掉,自己和自己才能消。如果这个解释是正确的,有源阵怎么 ...


另外,要讲一下,相控阵雷达是一个很好说明波动光学和量子光学不同之处的例子,但是最早发现只能用量子力学解释而波动光学解释不了的例子却不是雷达,而是透镜对无偏振光衍射条纹(如果按波动光学分析,应该不会有条纹)
所以波动光学一开始诞生就错了。这个现象发现很早,但波动光学就是无法解释
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发表于 2017-3-16 13:18 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

猎杀m1a2 发表于 2017-3-16 12:42
相控阵雷达正是一个说明此原理的好例子。
  相控阵雷达的射频电路,既是光源也是光子的观测者。射频 ...

字乱码了
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 楼主| 发表于 2017-3-16 15:01 超大游击队员 | 显示全部楼层
猎杀m1a2 发表于 2017-3-16 12:54
另外,要讲一下,相控阵雷达是一个很好说明波动光学和量子光学不同之处的例子,但是最早发现只能用量子 ...

谢谢你的科普,写的太好了。
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发表于 2017-3-16 17:11 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

大湿人 发表于 2017-3-16 15:01
谢谢你的科普,写的太好了。

@bjnr
想了想,其实有源阵和无源阵都是既赋予光子位置不确定性,又测定光子时间不缺点确定性,来达到控制波束的目的。有源相控阵虽然不是从同一个发射机发出,但各个发射机位置不同,这就等于光子生成时位置是具有一样的不确定度的
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 楼主| 发表于 2017-3-17 10:46 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

猎杀m1a2 发表于 2017-3-16 12:54
另外,要讲一下,相控阵雷达是一个很好说明波动光学和量子光学不同之处的例子,但是最早发现只能用量子 ...

什么叫无偏振光,我百度 和 谷歌都查不到啊。我以为只有震动与传播方向平行的才能做到无偏振。光的都是和传播方向垂直的吧。光的偏振是指电场的方向,光要是没偏振,电场为零,只有磁场?
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发表于 2017-3-18 00:14 超大游击队员 | 显示全部楼层
学了四年物理,如果人问我对量子力学懂多少,我只敢回答完全不懂。不过我知道楼里很多人其实都在用机械波的概念来理解概率波。
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发表于 2017-3-18 00:23 超大游击队员 | 显示全部楼层
猎杀m1a2 发表于 2017-3-16 12:54
另外,要讲一下,相控阵雷达是一个很好说明波动光学和量子光学不同之处的例子,但是最早发现只能用量子 ...

透镜对无偏振光的衍射条纹是不是指夫郎和费衍射?
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发表于 2017-3-18 00:49 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

WALL.E.... 发表于 2017-3-18 00:23
透镜对无偏振光的衍射条纹是不是指夫郎和费衍射?

没错,就是这个,还有一个是双棱镜对无偏光衍射条纹现象。
如果按照经典光学,对无偏光颜色图像无论多远远场,凸透镜和小孔衍射图案都该是一个中心亮圆斑和周围扩散渐变的光晕。
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发表于 2017-3-18 00:50 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

本帖最后由 猎杀m1a2 于 2017-3-18 01:02 编辑
大湿人 发表于 2017-3-17 10:46
什么叫无偏振光,我百度 和 谷歌都查不到啊。我以为只有震动与传播方向平行的才能做到无偏振。光的都是和 ...


就是光束中所有偏振方向所有相位的光都有。这些光子混合在一起光束就没有偏振性。
这里要改正个小瑕疵,先前我只顾顺口,只说了无偏,实际的意思是无偏也无相位的光束的意思。
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 楼主| 发表于 2017-3-18 09:33 超大游击队员 | 显示全部楼层
猎杀m1a2 发表于 2017-3-18 00:50
就是光束中所有偏振方向所有相位的光都有。这些光子混合在一起光束就没有偏振性。
这里要改正个小瑕疵 ...

我知道你的意思了。就是说太阳光一类的光线是360度偏振方向的连续光,光子之间间隔几乎没有,覆盖所有相位。按照传统的电磁波理论,是全干涉,等于没有干涉,所以没办法分出条纹明暗的。
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 楼主| 发表于 2017-3-18 09:38 超大游击队员 | 显示全部楼层
WALL.E.... 发表于 2017-3-18 00:14
学了四年物理,如果人问我对量子力学懂多少,我只敢回答完全不懂。不过我知道楼里很多人其实都在用机械波的 ...

么办法啊。概率波没感性认识,只能用能感知的辅助理解记忆。量子力学是真正的物理,只能用数学结果解释。
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发表于 2017-3-18 09:41 超大游击队员 | 显示全部楼层
猎杀m1a2 发表于 2017-3-18 00:49
没错,就是这个,还有一个是双棱镜对无偏光衍射条纹现象。
如果按照经典光学,对无偏光颜色图像无论多远 ...

你的意思是夫郎和费衍射不能用波动光学解释?我记得是的啊…
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发表于 2017-3-18 09:42 超大游击队员 | 显示全部楼层
大湿人 发表于 2017-3-18 09:38
么办法啊。概率波没感性认识,只能用能感知的辅助理解记忆。量子力学是真正的物理,只能用数学结果解释。

或许可以用机械波帮助理解结果,但千万别用机械波来理解过程…
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 楼主| 发表于 2017-3-18 09:47 超大游击队员 | 显示全部楼层
WALL.E.... 发表于 2017-3-18 09:42
或许可以用机械波帮助理解结果,但千万别用机械波来理解过程…

猎杀的意思是,按照传统的电磁波理论,覆盖所有相位的连续波是全干涉,等于没有干涉,所以没办法分出条纹明暗的。就和不波动一样。
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发表于 2017-3-18 10:06 超大游击队员 | 显示全部楼层
大湿人 发表于 2017-3-18 09:47
猎杀的意思是,按照传统的电磁波理论,覆盖所有相位的连续波是全干涉,等于没有干涉,所以没办法分出条纹 ...

没有这样的电磁波理论。机械波是连续波,照样有干涉衍射。别把量子理论和波动光学粗暴结合。按经典波动光学,光就是连续的电磁波,自然会有干涉衍射。按量子力学,光子的分布概率符合波动规律,所以也有干涉衍射。什么电子自身干涉,电子互相干涉,据我所知,都不是什么科学概念…
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 楼主| 发表于 2017-3-18 10:49 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

WALL.E.... 发表于 2017-3-18 10:06
没有这样的电磁波理论。机械波是连续波,照样有干涉衍射。别把量子理论和波动光学粗暴结合。按经典波动光 ...

干涉是有相位差才可以干涉。所有的相位都被填满了,所有的方向都干涉。不是不干涉,是你看不到干涉形成的明暗。就如一条路,人少的时候三三两两,有密有疏,人多的地方, 你可以看成人流波动的叠加,人少的地方可以看成波动相消。如果整条路人挤人,相消想加在所有位置都发生。就没有疏密之分了。光波把所有的相位都占了,在所有的位置都干涉,就看不到干涉条纹了。如果相互干涉,按照传统电磁波的理论就是看不到干涉形成的条纹了。
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发表于 2017-3-18 19:05 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

本帖最后由 猎杀m1a2 于 2017-3-18 19:08 编辑
大湿人 发表于 2017-3-18 09:33
我知道你的意思了。就是说太阳光一类的光线是360度偏振方向的连续光,光子之间间隔几乎没有,覆盖所有相 ...


是的,就是这个意思。
但是实际用透镜对太阳光衍射仍有艾里斑出现,这就让人困惑了。

有人解释,说太阳光每一种频率相位都是一致的,但是如果这样的话,其实根本就看不见太阳光(随时都相消了),但如果不这么解释,夫朗河费衍射现象就不用用波动光学来解释太阳光这种无偏振取向无相位的光仍会出现的原因。又有人解释太阳光是有偏振的,但是后来双折射镜无论怎么转动都不会影响折射的光强对比,又说明太阳光不是偏振的。

用波动光学解释夫朗河费衍射现象,只能在偏振光 且是相干光的前提下解释,实际上波动光学对了一大半,只有一个关键性错误:波动光学实际上等于大量光子量子自相干的统计规律,如果我们用量子力学路径积分计算任何一种光的衍射,得出的规律实际上和惠更斯原理等同,但是量子力学路径积分是在“光子只与自己发生相干”这个前提下推论出来的,而波动光学却把所有光都当做偏振相干光来处理。所以说,夫朗河费衍射衍射现象其实是不能用波动光学解释的,虽然有些专业教材都是用波动光学解释,虽然惠更斯、菲涅尔等等光学科学家都是用波动光学解释夫朗河费衍射的,但这种解释其实只能说是蒙对了一大半,但关键性疑难却忽略掉了。


@WALL.E....
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发表于 2017-3-20 08:00 超大游击队员 | 显示全部楼层
猎杀m1a2 发表于 2017-3-18 19:05
是的,就是这个意思。
但是实际用透镜对太阳光衍射仍有艾里斑出现,这就让人困惑了。


1.太阳光是非偏振光,也就是各个振动方向是等概率分布的,与相位无关,虽然各种相位也是无差别的,但是这并不等于就会相消,因为在同一束太阳光里,刚好反相的又刚好相遇相消的概率太小。
2.夫郎和费的解释呢,多年没看过光学了。但是你所说波动光学解释夫郎和费衍射必须是偏振光相干光,这一点存疑。因为干涉和衍射并没有本质区别,那么波动光学干涉是否也要同样的前提?但在干涉里好像只强调相干光,没有偏振光这个条件。在我印象里,相干光也只出现在干涉条件里。
3.路径积分完全没学过。但是按照量子力学基本的统计诠释,我不理解为什么路径积分计算衍射需要光子只和自己相干的前提,量子光学里应该只有光子出现的概率,没有什么光子和光子相干或者光子和自己相干的概念,最多是结果看起来像是光子和自己相干。
4.波动光学当然不是光学的最终理论,有什么解释不了的也很正常。
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发表于 2017-3-20 20:44 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

本帖最后由 猎杀m1a2 于 2017-3-20 21:19 编辑
WALL.E.... 发表于 2017-3-20 08:00
1.太阳光是非偏振光,也就是各个振动方向是等概率分布的,与相位无关,虽然各种相位也是无差别的,但是这 ...


1这样解释的话,就回到产生第一个疑难上去了:既然与相位无关,那么就应该出现中间一个亮斑,而边缘是连续逐渐变暗的光晕,而不该是艾里斑这样的一圈圈亮斑同心圆。
2极化平面不平行的光,在波动光学里也就是不相干的光。而只能叫“部分相干光”,而且,部分相干光所有光子都要求一定要有稳定的相参关系才能算。如果太阳光是由部分相干光组成,那么,我们用双折射偏光镜绕光束轴向为轴旋转一周,一定会发现折射出的主轴光由强变弱然后又由弱变强,副轴光由弱变强又又强变弱;然而实际中,这个情况不存在,无论偏光镜以光束轴向为轴怎样旋转,太阳光主轴光强,副轴光强保持不变。所以,这就说明太阳光不但不相干,连部分相干都不是。按照波动光学理论,非相干光不会出现衍射条纹。但是实际又出现了。
3有个单光子干涉实验,这个实验证明了一个个分开发射(实验实际是一个个光子分开截断)仍然和若干光子一起发射干涉图样是一样的
单光子干涉实验的光源,一个灯泡加一个截断器组成
图1U Channe光源的示意图.gif
双缝干涉一次一个光子.jpg
单光子干涉实验的双缝结构
图1U Channe示意图.gif
单光子干涉实验干涉图样,明显的条纹图
图3显示的数据表明,550 V附近设置是最优的.gif
单光子干涉实验概率图
双缝干涉明暗条纹.gif
单光子干涉实验干涉图样的概率模方图
图4单光子计数数据和双缝配置.gif


4、我的意思是,波动光学尽管和量子力学统计形式相符,但是当时就有逻辑疑难无法解决,其实波动光学一开始就弄错了假设。
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发表于 2017-3-21 00:37 超大游击队员 | 显示全部楼层
猎杀m1a2 发表于 2017-3-20 20:44
1这样解释的话,就回到产生第一个疑难上去了:既然与相位无关,那么就应该出现中间一个亮斑,而边缘是 ...

赞同最后的结论,波动光学仅仅是在部分现象里和量子力学有类似的结论,但不能完备的描述光。
波动光学建立的时候有相干光的概念吗?那时候都是把光当成类机械波的连续波吧?那就没什么逻辑疑难吧?太阳光是非偏振光,也就是一束太阳光里含有无限(?)列振动方向不同的连续横波,这样的波没有夫郎和费衍射?没有艾里斑?
光学是让我厌恶物理的开始,当初就没学明白,现在就更糟烂了。
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发表于 2017-3-21 18:34 | 显示全部楼层

RE: 设计了一个单电子衍射实验

本帖最后由 猎杀m1a2 于 2017-3-21 21:40 编辑

惠更斯原理解释艾里斑
  假设:太阳光是完全相干光。

  太阳光从左边过来,照射到凸透镜上。我们知道,光在玻璃这种介质内的相速度是要低于空气的,那么边缘薄处,光在玻璃中走的距离少,而中间厚处,光在玻璃中走的距离长,这就可以等效的认为,光在中间处走过的光程要长于边缘处。那么由三角函数作图分析,很容易画出一个干涉图:当镜中心上各点光程差相差都是半个波长的奇数倍时,相互抵消,就是暗斑;当镜中心上各点光程差相差都是半个波长的偶数倍时,就会相互加强,就是亮斑。
IMG_20170321_160049.jpg
(上图解释:波浪形表示相干光,上面那张图旋转的箭头表达的意思是想象下将上下两个波向中心转动一下和中间相干;下面那张图表示太阳光以近似平行射来,向上的实现表示波峰,向下的实现表示波谷,虚线表示振幅为零的位置。另外这个图是随手画,没有量过,不精准莫要责怪)


以上就是波动光学对于衍射的解释。。。。但是很遗憾,尽管最终结果是对的,但是一开始的逻辑对象和逻辑假设都错了。因为,实际太阳光不是相干光,如果按照波动光学的分析方法,我们将得到中间明亮,向两边逐渐扩散变暗的衍射图样。。。。。这与事实不符。所以说明波动光学解释艾里斑等等现象,面临了第一个逻辑疑难:太阳光是不是相干光,如果是,那么太阳光在从太阳出发就会形成一个光束,即便这个光束是在黄道面上照射,那么我们一年之中应该只有很少的时间能看到太阳,这与现实不符;如果太阳光不是相干光,又如何解释艾里斑?是还是不是?这在当时真是无解问题。
@WALL.E....
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