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最近不想荒废青春,突然想看看近代物理,就借了本南京大学杨桂林编的《近代物理》。关于电子的波动性和粒子性,里面提到一个实验,装置见图。
F:\2008-09-21_155313.jpg2008-09-21_155313.jpg\
大家知道,类似于光的干涉实验,电子的德布罗意波也可以在双缝后干涉,产生干涉条纹。
为了研究电子是从哪个缝中穿过,用导线和电流表分别圈住两条缝。当电子穿过时,电流表就会有显示(假设灵敏度足够高,可以观测到单个电子穿过)。书中给出的实验结果是,此时接受屏上不会出现干涉条纹,而是两条简单强度分布图像,就是说电子不再表现出波动性!!!
书中说,“只要我们企图去确定电子究竟通过哪条狭缝时,我们就会发现干涉条纹受到破坏”。“当我们企图观察电子通过哪条缝时,我们是在研究其粒子方面的行为,因此见不到它的波性(干涉条纹)”,“我们不能同时观察到电子的这两面的行为”C:\Documents and Settings\LIU Qian\桌面、2008-09-21_155313.jpg。
我的理解是,波动性和粒子性不能同时被观测到。
但问题就来了,拿光来说,我们可以用CCD来接收干涉条纹。干涉条纹是光的波动性的展示,CCD的显示是光子作用于PN结的结果(粒子性),为什在波粒二像性光学上就可以同时存在?
再举个例子。光的衍射,是波动性。如果两者不能同时观测,为什么我们光学设计时还考虑衍射斑呢?因为我们所有的接收器件都是依赖于光子的能量作用,既然我们可以观察到图像,就说明光在展现期粒子性(光子)的一面,照此说来,光的波动性就不存在了~~~
更简单的例子,人眼,也依赖光子的能量来观察大千世界,可是肥皂泡上的干涉条纹人人都见过,又是波动性和粒子性同时被观察到了!!!
欢迎讨论,快被这个问题折磨疯了~~~
[ 本帖最后由 liuqianblue 于 2008-9-21 15:52 编辑 ] |
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