① 电子双缝干涉是如何观察的呢
和光这种电磁波的干涉实验相似,让电子发射装置击打双缝,电子被传统地考虑为实物粒子,不是波,但这个实验在屏幕底片上得到了多条平行的干涉条纹。
为了验证,人们还进行了单次只发射一个电子的双缝实验,意在排除电子间碰撞造成条纹的可能,足够长时间的积累后,底片仍然是干涉条纹。
波粒二象性被推广到电子。
这个实验最奇妙的地方,人们在双缝处加装探测装置想要确定电子通过了哪条缝的时候,不再显示出干涉条纹,变成像小球打双缝那样普通的双亮纹。量子力学寻求解释,说电子在不受观测时没有确定的位置,从两条缝中通过都有概率,它的这两种分布概率自己和自己发生了干涉。被观测时,可能性却又坍缩到其中一条缝的情况里,不再有干涉现象。
当然我自己没有那个条件做实验了啦,都是些惯说的理论
② 电子的双缝干涉实验中的观测是用什么仪器
用的底片。也就是能记录电子打击位置的,类似监视屏
③ 电子双缝干涉实验是怎样的,为什么令人毛骨悚然
我们常常听到有人说,在量子力学的相关实验中,“电子双缝干涉实验”令人非常的“毛骨悚然”,那么为什么人们会这么说呢?今天我们就来简单地介绍一下。
电子双缝干涉实验本身并不令人“毛骨悚然”,它只是量子力学中一种演示电子的“波粒二象性”的实验。
通过这个现象,我们可以看到观测者“现在的行为”,居然可以改变电子“过去的状态”!这种不可思议的事情,就是这么真实地存在着。电子双缝干涉实验强烈地暗示了我们所处的世界,与我们平常感觉到的完全不一样,这就是它令人“毛骨悚然”的真正原因。
④ 为什么说“电子双缝干涉实验”令人感到“毛骨悚然”
实际上,电子双缝干涉实验本身并不是“令人毛骨悚然的”,它只是量子力学中证明电子“波粒二象性”的实验。根据有关量子力学的描述,电子等基本粒子既可以具有“粒子性”又可以具有“波性”,因此科学家精心设计了“电子双缝干涉实验”:让电子束从两个方向穿过狭窄的间隙,这些电子将落在它们后面的屏幕上。通过观察屏幕上电子的现象,科学家可以验证“波粒对偶性”的正确性。
但是,实验结果使科学家感到惊讶,因为实验结果表明,即使电子已经通过“双缝”,它仍将根据观察者的行为确定其状态!即,当有观察者时,它们是“粒子”,如果没有观察者,它们将毫无例外地表现出“挥发性”。通过这种现象,我们可以看到“观察者的行为”实际上可以改变电子的“过去状态”!这个不可思议的事情是如此真实。电子双缝干扰实验强烈表明,我们所生活的世界与我们通常所感觉的完全不同,这是使其“令人毛骨悚然”的真正原因。
⑤ 什么电子双缝干涉实验有何原理
在量子力学里,双缝实验是一种演示光子或电子等等微观物体的波动性与粒子性的实验。双缝实验是一种“双路径实验”。在这种更广义的实验里,微观物体可以同时通过两条路径或通过其中任意一条路径,从初始点抵达最终点。这两条路径的程差促使描述微观物体物理行为的量子态发生相移,因此产生干涉现象。
依照这方法,可以展示出一个平面波波前或一个圆形波波前怎样持续延伸。在探测屏上观察到的明亮条纹,是由光波的相长干涉造成的,当一个波峰遇到另外一个波峰时,会产生相长干涉;暗淡的条纹是由光波的相消干涉造成的,当一个波峰遇到另外一个波谷时,会产生相消干涉。
⑥ 双缝干涉实验中的“看一眼”的设备到底做何解释谁能进一步说明
观测者效应最前是从单电子双缝干涉实验被人发现的
单电子双缝干涉实验
在我们仪器观测前,结果有多条光带。这是因为电子具有波粒二象性,波在双缝处相互干涉的结果。但单电子如果要相互干涉,就肯定要两条缝里都有波发出。所以当实验结果产生的时候,几乎所有科学家都不敢相信自己的眼睛。这意味着一个电子同时出现在左缝与右缝。
于是他们为了搞清楚这个事情,加了一个观测仪器去观测,看看电子到底通过了哪一条缝。实验很成功,他们成功地观测到了电子通过左缝,右缝,左缝......但更神奇的事情发生了。只要一观测,光带就变成了两条,如同电子不在具有波动性,像子弹一样变成了经典粒子。研究人员还是没有发现左缝与右缝同时出现电子。
这个实验做了无数遍,得到的结果都一样。观测了就只有两条光带,不观测就有多条光带。
科学家们开始思考是不是实验装置出了问题,因为观测要用到光,光照一下我们宏观物体肯定不会改变它什么运动状态,但像电子这样的微观粒子,光照一下可能也会对其运动状态发生大的影响,因为光子也是有动量的。
于是就有了单原子双缝干涉实验,对于原子来讲,它比电子质量就大得多了,光照一下对它的影响微乎其微。然并卵啊,得到的实验结果与单电子双缝干涉一样。
科学家们还不死心,因为影响微弱不代表没有影响,这就像蝴蝶效应一样,有时候光子会变成压死骆驼的最后一根稻草。于是科学们想做一种不影响电子,又能观测到电子的装置。结果还真有牛B人搞出来了。因为电子在运动中也会带来周围电场的变化,就是你不用光去照它,它自己也会发光。于是观测仪器大升级,不发光,只接收光。因为技术越来越高,实验也获得了成功。但然并卵啊,得到的实验结果还是一样。。。。
于是科学家们普遍认同了这一观点,在微观粒子被观测前是没有固定的位置的,它是一缕波。当它被观测的那一刹那,它就变成了粒子。。。波粒二象性在这里被重新认知。
对于这种现象,现代物理学的主流解释是哥本哈根诠释。 这个解释比较简单,就是说微观粒子被观测前,其运动状态和位置有无限种可能,但我们观测会使这N多可能性的事件塌缩。微观粒子从波态塌缩成粒子态(吐槽:这尼玛也算解释啊,你不是把实验结果说了一遍么)
然后支持率第二的就是多世界诠释。就是说我们的世界其实不是唯一的,在观测的时候,你就会被分配到其中的一个世界中(如电子从左缝通过),而电子从右缝通过就是另一个平行宇宙,与你互不相干。这种学说因为成功的预测了惠勒延迟选择实验,以及EPR佯谬的结果。所以也非常受欢迎。为什么它还是被哥本哈根诠释击败了而成为万年老二呢?因为物理学是一个基于实验依据的学说。多世界诠释这种不能证明又不能证伪的学说在众多科学家看来没有任何意义。除非能拿出多世界存在的铁证,不然我们只认为这是一种猜测。而多世界诠释的理论认为平行宇宙是相互平行的,互不干扰,自然也就没法证明。。。。所以,万年老二的位置就坐定了。
⑦ 关于电子的双缝干涉实验
两个缝(A与B)附近分别安置光源(L1与L2)以及光检测器(D1与D2)。当电子穿过A缝后,光源L1照射到电子上并被电子散射,散射光被检测器D1接受到,然后被实验者看到,实验者判定电子从A缝穿过。如果电子穿过B缝,则光源L2照射到电子上被电子散射,散射光被D2接受到,实验者确认电子从B缝穿过。并不是眼睛直接看电子,眼睛能看见电子吗?笔者认为光打到电子上影响了电子概率波从而坍缩为粒子。光照射子弹一般不会影响子弹飞行,光照射电子影响了电子波函数运动,这个道理不难理解。
⑧ 谁听说过“电子双缝干涉实验”
在量子力学里,双缝实验是一个测试量子物体像光或电子等等的波动性质与粒子性质的实验。
双缝实验所需的基本仪器设置很简单。
拿光的双缝实验来说,照射相干光束于一块内部刻出两条狭缝的不透明挡板。在挡板的后面,摆设了照相底片或某种侦测屏,用来纪录通过狭缝的光波的数据。从这些数据,可以了解光束的物理性质。光束的波动性质使得通过两条狭缝的光束互相干涉,造成了显示于侦测屏的明亮条纹和黑暗条纹,这就是双缝实验著名的干涉图案。
⑨ 单电子双缝干涉实验,如果把观测仪器放在电子源后,会产生干涉条纹么
在单电子并不是因为你“观察”而“塌缩”成粒子态,而是它本身就是粒子态,而波动只是粒子的固有属性罢了。同样的能量下状态,粒子约小波动约剧烈,呈现波粒二象性。这是对你观察不观察的回答,以及在哪儿观察的回答。
单电子干涉实验中,电子一个个发射,形成与“自身”的干涉结果。这并不是真的通过波传播过干涉缝隙,“塌缩”成电子,而是电子通过其它能量交互形式“干涉”自身(说波函数只是为了方便理解),实际上它仍然是一个个震动的电子,一个个的穿过缝隙,以一定概率撞击在成像板的某处。答案就是仍然会呈现两条干涉条纹(即为无论观察与否,在何处观察,都会产生两条清晰的干涉条纹)。
但据比较可靠的实验,在观察设备开启的情况下,只会出现两条比较清晰的干涉条纹,但在观察设备关闭的情况下,即便是单电子也会呈现更多的干涉条纹(虽然剩下条纹的比较暗淡模糊),具体原因尚不清楚,这也引起了极大的轰动,仿佛电子知道有人在观察就不表现出更强的波动态一般。