关于“劈光子”实验结果的预测以及意义分析(修改)。
[楼主] 作者:cisc
发表时间:2002/11/20 09:24 点击:657次
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前面设计了一个“劈光子”的实验，我本来是很得意的，没想到回帖廖廖，令人好生失望，我想可能是我没有把意思讲清楚，现在我就重新比较详细地再大略把我的意思讲一讲。
理论准备：光量子理论和光的波动理论在一定程度上是不和谐的。光量子理论的出发点是光的量子性，认为光子是不可分割的，称为量子，但在光的波动实验中，包括杨氏双缝实验等波的干涉实验，存在极大的“劈光子”的嫌疑。因为振动相位、幅度、方向等不满足特定关系的波列是不能产生干涉效应的，而根据我们现有的知识，普通光源的各光子之间，是不太可能满足这些条件的，除非是一个光子的不同部分之间，才有可能满足干涉条件。经典的普通光干涉实验，正是让一个“光子”的不同部分通过不同的路径运动，产生相位差等，做出干涉条件，这在一定的程度上证明“光子”是可分割的。
经过上面的分析我们推测光子在运动中可分割，但并不意味着光子(最终)可分割，即虽然量子在运动中可分割，情况也很可能是光量子的含义表示其“产生”(被激发出来时)和“消亡”(比如发生光电效应)只能发生在一点，等等。总之以这样简单的方式讨论如此重大的问题显得太过轻率。
如果我们能检测到已经被“劈”掉了一部分的光子，则实验的说服性就不一般了，我们就基本可以声称把一个光子劈成两个了。我的这个实验正是为这个目的而有意识地设计的。如果光子可以被“劈开”，则在其通过两个偏振方向不平行的系统时，通过的能量可能发生变化，我们借用爱因斯坦的方法，采用光电效应测量最终通过两个尼科耳偏振镜的光子能量。
实验条件：准备一束状光源，要求频率比较高，亮度足够，单色性比较好，但不能是激光。准备一个红限比较低的光电管(比如铯光电管，不能用光电倍增管)，以及配套的光电实验电路。准备两块线偏振镜，注意：不能选用普通线偏振镜，要用尼科耳棱镜组成的“理想”线偏振镜。
实验方法：让单色光线通过两块偏振方向互相成各种不同夹角的线偏振系统，测量通过的光子的能量的最大值，具体方法参见爱因斯坦著名的光电效应实验。
实验目的：试验是否能把光子劈成两半。
实验结果分析：不管这个实验的结果如何，都是耐人寻味的。 |
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