如何理解量子力學中著名的單光子干涉實驗?

時間 2021-06-05 20:22:22

1樓:精巧不絕

一、首先單光子干涉現象是多個單光子連續間隔發射後呈現的整體干涉,並不是乙個光子就自己能干涉自己。乙個光子如果記錄光敏點,只會一次乙個點。其

二、最重要的思想實驗應該是:如果把雙縫實驗中的干涉實驗變一下,每次只開乙個縫,意思先開乙個縫,後開另乙個縫做同樣的實驗,那到底是出現兩個衍射條紋呢還是干涉條紋呢?有人做過這個實驗嗎?

如果出現兩個衍射條紋好理解,但有沒有可能出現干涉條紋呢?如果還是會出現干涉現象才更能很好地說明問題。這個才是應該去做的實驗,也只有這樣才能出現更好的理論和解釋。

而不是說單光子自行干涉的神話。三、我不知道實驗中發射光子的時間間隔是多大,是不是有什麼要求。

2樓:

單光子干涉根本就是個錯誤的表達,只有大量光子才會出現干涉條紋,單個光子只會出現乙個光電。至於說光子乙個個打出去,多了一樣會有條紋,那還是大量光子才能出現的現象,在空間上發生週期性運動的物理量是該光子的分布概率函式,和水波的物理量是水的振動一樣,沒啥不好理解的。我只能說,故意混淆這些概念的人,要麼傻要麼壞。

3樓:庸人自擾

水波是機械振動引起的啊,經典理論認為單個水分子是純粒子,水的「波動性」不是因為單個水分子的波動性,而是因為一系列水分子在一起運動而產生的波動。

光的粒子性具體體現在愛因斯坦的光子理論。而且,光的波粒二象性不是說一系列光子連在一起做機械震動產生的。這和經典的波動性有很大的區別。

波粒二象性的波動性就說干涉和衍射,不是經典裡面的「波動性」。

電子的粒子性是眾所周知的,衍射和雙縫干涉表明電子也有波動性。而且是單個電子就具有波動性。

以上是前提。

真正讓物理學家困惑的是,單個電子的波動性到底怎麼理解?是電子在空間的瀰漫嗎?類似於一攤「電子液體」在空間中展開一樣。

另外乙個關鍵問題是,電子是怎麼通過雙縫的?有人提出波包的觀點,有人提出乙個乙個電子挨在一起,形成波動性。這些都被理論和實驗否定了。

後來佔正統地位的就是波昂的概率詮釋了,電子就是以波函式形式通過雙縫,在兩個縫對應的本徵態疊加,於是在屏上觀察到了干涉。如果你去測量電子到底經過哪個縫,那電子的波函式就塌縮到其中乙個本徵態。

關於電子怎麼通過雙縫的,可以參見張永德的《量子力學》。

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