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第二十章 双缝(第5页)

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,不是“询问”

的问。

“谭老师当然是懂的,那还是问我好了。”

谢老师冷哼一声,“你前面看的都没错,记的和理解的也都很好,但是你搞错了一件事。”

他一边说着,一边调试实验设备,然后打开了激光器的电源。

红色激光从激发口射出,却没看到电影里那种从空中穿过的光柱。

一个浑圆红斑亮在前面的单缝挡板上,其后的双缝挡板上则是一片淡淡的光。

在挡板后面的不远处,幕布上显出模模糊糊的两个交叠环形光斑。

设备还没调试到最佳状态,双缝干涉实验最不好调,经常折腾个把钟头也没落下好结果,这已经算是不错的了。

最后,谢老师又稍微拨弄了一下几个物件的相隔距离,幕布上的条纹这才明显起来。

两个环形衍射条纹交叠成了明暗相间的格子,有点像马戏表演中催眠的圈。

“双缝干涉实验的确是证明量子力学很多基本概念的基石。

费曼说通过双缝实验可以看到量子世界的奥秘,包含了量子力学的核心思想,不管是波粒二象性,还是哥本哈根学派的波函数坍缩解释,甚至是态叠加,都可以通过双缝实验来证明。

谭老师,我说的对吧?”

谭老师的嘴唇微微动了一下,又忍住了。

谢老师一心想要趁机证明自己虽不是名牌大学毕业,但潜心教学二十年懂的可不比什么清华北大的少,便干脆尽心卖弄起自己的本事来:

“但问题是这样,这位同学看的这个实验呢,只是高中物理课本上的。

历史上,这个实验最早是在1801年由托马斯?杨完成的。

你刚才说,怎么看这个实验都只是证明了光的波动性,跟波粒二象性没关系。

你说得对,说明你确实懂了。”

稍顿,又不甘心地补充道,“不管是听别人讲懂的,还是自己看书懂的,反正是懂了。

1801年这个实验完成时,就是为了证明光的波动性,跟波粒二象性没有任何关系。

1801年爱因斯坦都没出生,哪来什么波粒二象性?

“这些不是课本里的内容,我虽然不是正经的物理高才生,但既然当老师,还是可以勉强说两句。

最初经典力学上的双缝干涉跟量子理论没有关系,但后来德布罗意提出物质波的概念,认为一切物质都有波粒二象性,那么不光光子是波,能发生双缝干涉,其他基本粒子也都是波。

既然都是波,光子会发生双缝干涉,那其他粒子,比如电子在理论上也会发生双缝干涉……对吧?”

谢老师被刘子琦刚才那一连串“对吧”

弄得心烦,这时也学来回敬。

但这里概念太多,他并不指望初中生能听懂,而是说给谭老师听。

“所以后来,双缝干涉就衍生出了后续的量子力学层面的实验设计,这才跟你刚才说的‘波粒二象性’有了关系。

实验发射电子束,我们都知道,电子是一种基本粒子,最小单位是一个电子,带一个负电荷。

密立根的油滴实验确认了电荷有最小基本单位,证明了电子作为独立粒子的存在,这也是高中电学内容,你也知道吧?”

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