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2009年12月30日 星期三

第n手報導之二,波粒二象性

問題:一種現象是波又是粒子的問題在哪裏?以雙狹縫干涉實驗為例,
如果是粒子,則一次只能通過一個狹縫,無法一次通過兩個狹縫。(這是「常理」)
如果是波,則可能兩個狹縫都通過,而其成像可能為深淺相間的干涉條紋。
參考wiki: http://zh.wikipedia.org/zh-tw/波粒二象性

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現代物理的實驗,已經有方法可以一次射出一個光子來做雙狹縫干涉實驗。問題來了,在許多光子分別且分時通過雙狹縫後,為何最後成像為深淺相間的干涉條紋呢?也就是說,有些地方會呈現暗紋。為何就是沒有單獨的光子會在該處成像?
除了光子外,其他粒子是否也有相同現象?是的。所測試過的粒子約在數千之譜。於是科學家料想所有粒子都有此一現象。(這是「歸納」邏輯)
只要系統夠大、條件夠完整,科學家料想波粒二象性是普遍的。

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第n+1手 心得

Q1: 這和德布羅依的物質波一樣嗎?(2013/11/29)是的。

Q2: 射出去後的粒子,除了成像為明暗條紋外?是否還有什麼剩下來了?(2013/11/29)暗部表示粒子未到達該處,因為自身干涉。亮部則是粒子到達該處而感光。

Q3: 這個令人震驚的現象又如何影響日常概念?(2013/11/29)顯示人類可能被種種預先的假設、概念性的思考及意識限制。典型的例子如「量子穿隧」在古典的想法是不可能出現的。又如粒子本身的性質同時通過兩個狹縫而自身干涉,顯示我們對粒子的堅實概念需要修正。



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