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雙縫干涉的實驗裝置和原理示意圖有什麼不同為什麼

發布時間:2021-03-04 08:55:18

1. 把同一楊氏雙縫干涉實驗裝置放在水面之下 實驗得到的干涉條紋與空氣中得到的條紋有何不同

在水中實驗時 干涉條紋的寬度比空氣中的窄.因為同一顏色的光從空氣中到水中頻率不變 傳播速度變小 所以波長變短;而在實驗裝置相同條件下 干涉條紋的寬度與波長成正比.

2. 什麼電子雙縫干涉實驗有何原理

在量子力學里,雙縫實驗是一種演示光子或電子等等微觀物體的波動性與粒子性的實驗。雙縫實驗是一種“雙路徑實驗”。在這種更廣義的實驗里,微觀物體可以同時通過兩條路徑或通過其中任意一條路徑,從初始點抵達最終點。這兩條路徑的程差促使描述微觀物體物理行為的量子態發生相移,因此產生干涉現象。

依照這方法,可以展示出一個平面波波前或一個圓形波波前怎樣持續延伸。在探測屏上觀察到的明亮條紋,是由光波的相長干涉造成的,當一個波峰遇到另外一個波峰時,會產生相長干涉;暗淡的條紋是由光波的相消干涉造成的,當一個波峰遇到另外一個波谷時,會產生相消干涉。

3. 雙縫實驗的原理是什麼

雙縫實驗 讓我們考慮這一「原型的」量子力學實驗。一束電子或光或其他種類的「粒子--波」通過雙窄縫射到後面的屏幕去。為了確定起見,我們用光做實驗。按照通常的命名法,光量子稱為「光子」。光作為粒子(亦即光子)的呈現最清楚地發生在屏幕上。光以分立的定域性的能量單位到達那裡,這能量按照普郎克公式E=hv恆定地和頻率相關。從未接收過「半個」(或任何部分,光子的能量。光接收是以光子單位的完全有或完全沒有的現象。只有整數個光子才被觀察到。 然而,光子通過縫隙時似乎產生了類波動的行為。先假定只有一條縫是開的(另一條縫被堵住)。光通過該縫後就被散開來,這是被稱作光衍射的波動傳播的一個特徵。但是,這些對於粒子的圖像仍是成立的。可以想像縫隙的邊緣附近的某種影響使光子隨機地偏折到兩邊去。當相當強的光也就是大量的光子通過縫隙時,屏幕上的照度顯得非常均勻。但是如果降低光強度,則人們可斷定,其亮度分布的確是由單獨的斑點組成--和粒子圖像相一致--是單獨的光子打到屏幕上。亮度光滑的表觀是由於大量的光子參與的統計效應。(為了比較起見,一個60瓦的電燈泡每一秒鍾大約發射出100000000000000000000個光子!)光子在通過狹縫時的確被隨機地彎折--彎折角不同則概率不同,就這樣地得到了所觀察到的亮度分布。 然而,當我們打開另一條縫隙時就出現了粒子圖像的關鍵問題!假設光是來自於一個黃色的鈉燈,這樣它基本上具有純粹的非混合的顏色--用技術上的術語稱為單色的,也即具有確定的波長或頻率。在粒子圖像中,這表明所有光子具有同樣的能量。此處波長約為5×10-7米。假定縫隙的寬度約為0.001毫米,而且兩縫相距0.15毫米左右,屏幕大概在一米那麼遠。在相當強的光源照射下,我們仍然得到了規則的亮度模式。但是現在我們在屏幕中心附近可看到大約三毫米寬的稱為干涉模式的條紋的波動形狀。我們也許會期望第二個縫隙的打開會簡單地把屏幕的光強加倍。如果我們考慮總的照度,這是對的。但是現在強度的模式的細節和單縫時完全不同。屏幕上的一些點--也就是模式在該處最亮處--照度為以前的四倍,而不僅僅是二倍。在另外的一些點--也就是模式在該處最暗處--光強為零。強度為零的點給粒子圖像帶來了最大的困惑。這些點是只有一條縫打開時粒子非常樂意來的地方。現在我們打開了另一條縫,忽然發現不知怎麼搞的光子被防止跑到那裡去。我們讓光子通過另一條途徑時,怎麼會在實際上變成它在任何一條途徑都通不過呢? 在光子的情形下,如果我們取它的波長作為其「尺度」的度量,則第二條縫離開第一條縫大約有300倍「光子尺度」那麼遠(每一條縫大約有兩個波長寬),這樣當光子通過一條縫時,它怎麼會知道另一條縫是否被打開呢?事實上,對於「對消」或者「加強」現象的發生,兩條縫之間的距離在原則上沒有受到什麼限制。 當光通過縫隙時,它似乎像波動而不像粒子那樣行為!這種抵消--對消干涉--是波動的一個眾所周知的性質。如來兩條路徑的每一條分別都可讓光通過,而現在兩條同時都開放,則它們完全可能會相互抵消。我解釋了何以致此。如果從一條縫隙來的一部分光和從另一條縫隙來的「同相」(也就是兩個部分波的波峰同時發生,波谷也同時發生),則它們將互相加強。但是如果它們剛好「反相」(也就是一個部分波的波峰重疊到另一部分的波谷上),則它們將互相抵消。在雙縫實驗中,只要屏幕上到兩縫隙的距離之差為波長的整數倍的地方,則波峰和波峰則分別在一起發生,因而是亮的。如果距離差剛好是這些值的中間,則波峰就重疊到波谷上去,該處就是暗的。關於通常宏觀的經典波動同時以這種方式通過兩個縫隙沒有任何困惑之處。波動畢竟只是某種媒質(場)或者某種包含有無數很小點狀粒子的物體的一種「擾動」。擾動可以一部分通過一條縫隙,另一部分通過另一條縫隙。但是這里的情況非常不同;每一個單獨光子自身是完整的波動!在某種意義上講,每個粒子一下通過兩條縫隙並且和自身干涉!人們可將光強降得足夠低使得保證任一時刻不會有多於一個光子通過縫隙的附近。對消干涉現象,因之使得兩個不同途徑的光子互相抵消其實現的可能性,是加在單獨光子之上的某種東西。如果兩個途徑之中只有一個開放,則光子就通過那個途徑。但是如果兩者都開放,則兩種可能性奇跡般地互相抵消,而發現光子不能通過任一條縫隙! 讀者應該深入思考一下這一個非同尋常事實的重要性。光的確不是有時像粒子有時像波那樣行為。每一個單獨粒子自身完全地以類波動方式行為;一個粒子可得到的不同選擇的可能性有時會完全相互抵消! 光子是否在實際上分成了兩半並各自穿過一條縫隙呢?大多數物理學對這樣的描述事物的方式持否定態度。他們堅持說,兩條途徑為粒子開放時,它們都對最後的效應有貢獻。它們只是二中擇一的途徑,不應該認為粒子為了通過縫隙而被分成兩半。我們可以考慮修正一下實驗,把一個粒子探測器放在其中的一條縫隙,用來支持粒子不能分成兩部分再分別通過兩縫隙的觀點。由於用它觀測時,光子或任何其他種類的粒子總是作為單獨整體而不是整體的一部分而出現,我們的探測器不是探測到整個光子,就是根本什麼也沒探測到。然而,當把探測器放在其中的一條縫隙處,使得觀察者能說出光子是從哪一條縫隙通過時,屏幕上的波浪狀的干涉花樣就消失了。為了使干涉發生,顯然必須對粒子「實際上」通過那一條縫隙「缺乏知識」。 為了得到干涉,兩個不同選擇都必須有貢獻,有時「相加」--正如人們預料的那樣相互加強到兩倍--有時「相減」--這樣兩者會神秘地相互「抵消」掉。事實上,按照量子力學的規則,所發生的事比這些還更神秘!兩種選擇的確可以相加(屏幕上最亮的點),兩者也的確可以相減(暗點);但它們實際上也會以另外奇怪的組合形式結合在一起,例如 「選擇A」加上i乘以「選擇B」, 事實上任何復數都能在「不同選擇的組合」中起作用! 讀者可能會記得在第三章時我的復數對於「量子力學的結構是絕對基本的」警告。這些數絕不僅僅是數學的精巧。它們通過令人信服的、使人意外的實驗事實來迫使物理學家注意。我們必須接受復數權重才能理解量子力學。現在我們接著考慮它的推論。 別人的答案,希望對您有幫助。

4. 如圖1是雙縫干涉實驗裝置示意圖.圖2是用紅光和紫光在同一裝置做實驗得到的干涉圖樣,a、b分別表示中央明

(1)濾光抄片的作用是使入射襲光變成單色光,單縫的作用是使入射光變成線光源,雙縫的作用是形成相干光源.故
(2)由圖可知,根據干涉條紋間距:△x=

L
d
λ,乙圖的波長較長,即為紅光,則甲圖為紫光.
故答案為:(1)形成相干光源,(2)紫,紅.

5. 請教:雙縫干涉實驗裝置

你是不是沒裝慮光鏡?先過濾成單色光才可以進行干涉實驗。要加在單縫前的,干涉的條件是相同頻率、相位差。你先加個慮光鏡看看,調整下雙縫和成像處的位置。

6. 詳細講一下雙縫實驗的原理……

原理就是光的波動性

(1)雙縫干涉
兩個獨立的光源發出的光不是相干光,雙縫干涉的回裝置使一束光通過雙縫後變為兩答束相干光,在光屏上相通形成穩定的干涉條紋.
在雙縫干涉實驗中,光屏上某點到雙縫的路程差為半波長的偶數倍時,該點出現亮條紋;光屏上某點到雙縫的路程差為半波長的奇數倍時,該點出現暗條紋.
A、對干涉圖樣的研究可知:相鄰兩條明條紋(暗條紋)中心距離 與屏到雙縫的距離L成正比;與雙縫間距離d成反比;與照射光的波長成正比.
B、在實驗裝置不變的情況下化、d不變),由於紅光的波長大於紫光的波長,所以紅光產生的干涉條紋間距較大,紫光產生的干涉條紋間距較小;初步了解通過雙縫干涉測波長的原理.
C、用白光進行干涉實驗,各種單色光在光屏中央均為明紋,中央亮紋是各色光復合而成,所以是白色的.各色光由於波長不同,在光屏上產生的其它各級亮紋的位置均不相同,所以其它各級亮紋是彩色的.

7. 雙縫干涉實驗到底是什麼原理呢這里高三求告 謝謝!

(1)雙縫干涉
兩個獨立的光源發出的光不是相干光,雙縫干涉的裝置使一束光通過雙縫後變為兩束相干光,在光屏上相通形成穩定的干涉條紋.
在雙縫干涉實驗中,光屏上某點到雙縫的路程差為半波長的偶數倍時,該點出現亮條紋;光屏上某點到雙縫的路程差為半波長的奇數倍時,該點出現暗條紋.
A、對干涉圖樣的研究可知:相鄰兩條明條紋(暗條紋)中心距離 與屏到雙縫的距離L成正比;與雙縫間距離d成反比;與照射光的波長成正比.
B、在實驗裝置不變的情況下化、d不變),由於紅光的波長大於紫光的波長,所以紅光產生的干涉條紋間距較大,紫光產生的干涉條紋間距較小;初步了解通過雙縫干涉測波長的原理.
C、用白光進行干涉實驗,各種單色光在光屏中央均為明紋,中央亮紋是各色光復合而成,所以是白色的.各色光由於波長不同,在光屏上產生的其它各級亮紋的位置均不相同,所以其它各級亮紋是彩色的.
(2)薄膜干涉
讓一束光經薄膜的兩個表面反射後,形成的兩束反射光產生的干涉現象叫薄膜干涉.
A、在薄膜干涉中,前、後表面反射光的路程差由膜的厚度決定,所以薄膜干涉中同一明條紋(暗條紋)應出現在膜的厚度相等的地方.由於光波波長極短,所以微薄膜干涉時,介質膜應足夠薄,才能觀察到干涉條紋.
B、用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋,陽光下的肥皂泡和水面飄浮油膜出現彩色等都是薄膜干涉.
C、薄膜於涉在技術上可以檢查鏡面和精密部件表面形狀;精密光學過鏡上的增透膜(當增透膜的厚度是入射光在膜中波長的1/4時,透鏡上透光損失的能量最小,增強了透鏡的透光能力.)

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