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第十七章波粒二象性 第四節(jié)概率波 電子雙縫衍射 1 用足夠強(qiáng)的電子束進(jìn)行雙縫衍射 出現(xiàn)了明暗相間的衍射條紋 體現(xiàn)電子的波動(dòng)性 衍射條紋掩飾了電子的粒子性未能體現(xiàn)電子在空間分布的概率性質(zhì) 得到的結(jié)果與光的雙縫衍射結(jié)果一樣 物質(zhì)波不是經(jīng)典波 經(jīng)典的波是介質(zhì)中質(zhì)元共同振動(dòng)的形成的雙縫衍射中體現(xiàn)為無(wú)論電子強(qiáng)度多么弱屏幕上出現(xiàn)的是強(qiáng)弱連續(xù)分布的衍射條紋 實(shí)際上在電子強(qiáng)度弱的情形中電子在屏幕上的分布是隨機(jī)的 完全不確定的 微觀(guān)粒子不是經(jīng)典粒子 經(jīng)典粒子雙縫衍射 子彈可以看作是經(jīng)典粒子假想用機(jī)關(guān)槍掃射雙縫a和b 屏幕c收集子彈數(shù)目 1 將狹縫b擋住 子彈通過(guò)a在屏幕c上有一定的分布 類(lèi)似于單縫衍射的中央主極大p1 子彈落在中央主極大范圍的概率分布 2 將狹縫a擋住 子彈通過(guò)狹縫b在屏幕c上有一定的分布 類(lèi)似于單縫衍射的中央主極大p2 子彈落在中央主極大范圍的概率分布 3 a和b狹縫同時(shí)打開(kāi) 子彈是經(jīng)典粒子原來(lái)通過(guò)a狹縫的子彈 還是通過(guò)a原來(lái)通過(guò)b狹縫的子彈 還是通過(guò)b 屏幕c上子彈的概率分布 不因兩個(gè)狹縫同時(shí)打開(kāi)每顆子彈會(huì)有新的選擇 電子雙縫衍射 電子槍發(fā)射出的電子 在屏幕p上觀(guān)察電子數(shù)目 1 將狹縫b擋住 電子通過(guò)狹縫a在屏幕c有一定分布 類(lèi)似于單縫衍射的中央主極大 3 a和b狹縫同時(shí)打開(kāi) 如果電子是經(jīng)典粒子原來(lái)通過(guò)a狹縫的電子 還是通過(guò)a原來(lái)通過(guò)b狹縫的電子 還是通過(guò)b 屏幕上電子的概率分布 屏幕c 實(shí)際觀(guān)察到類(lèi)似光的雙縫衍射條紋 屏幕c上電子的概率分布 只開(kāi)一個(gè)狹縫和同時(shí)開(kāi)兩個(gè)狹縫電子運(yùn)動(dòng)的方向具有隨機(jī)性 a和b狹縫同時(shí)開(kāi)時(shí)電子似乎 知道 兩個(gè)狹縫都打開(kāi) 雙縫和屏幕之間 到底發(fā)生了什么 屏幕上電子的分布 有了新的概率分布 電子 不是經(jīng)典粒子 光子在某處出現(xiàn)的概率由光在該處的強(qiáng)度決定 i大光子出現(xiàn)概率大 i小

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