作者iambianvera (Bian)
看板Physics
标题[问题] 曝光量与光的波动性
时间Wed Jan 18 11:11:54 2017
最近看到一个高中物理考卷
其中有一题的选项是这样的
当曝光量很小时，干涉条纹不明显，
故此时呈现光的粒子性。此选项为正确选项
我疑惑的是
1.解释是说曝光量小表示落在底片上的光子数目少，可以看到一颗一颗的光子，所以粒子
性明显->意思是任何一种光，只要"照度"低就可以呈现粒子性吗？
不是应该是频率高的 能量大的 粒子性才看的到吗？ 例如伽玛射线之类的
2.曝光量小有可能可以达成吗？
假设以机械作动来开关快门 真的可以达到极少数光子的曝光量吗？
还是这只是一种想像实验呢？
谢谢
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1F：推 fnbest: 这种藉由干涉条纹来判断波动性或粒子性的说法都是不精确的 01/18 11:17
2F：→ fnbest: 事实上 以量子力学的角度来看 根就没有古典所描述的"粒子" 01/18 11:18
3F：→ fnbest: 量子力学实验中最重要的发现是 在这个宇宙里所有的物质都 01/18 11:21
4F：→ fnbest: 是"波" 古典力学只是一个近似理论 "粒子"也只是一种近似 01/18 11:22
5F：→ fnbest: 你很容易能设计一种实验 有干涉现象但没干涉条纹 01/18 11:24
6F：推 fnbest: 就你的问题是不管光强或频率如何 这些光子都会同时走两个 01/18 11:28
7F：→ fnbest: 这不是古典力学中用"粒子"的概念能解释的 01/18 11:29
8F：→ fnbest: 有无干涉条纹只是後来波叠加後的现象而已 01/18 11:31
9F：→ fnbest: 这个波叠加後的结果为何 不会改变过去光子同走两个狭缝的 01/18 11:34
10F：→ fnbest: 事实 这是目前量力中最为人接受的一种"假说" 01/18 11:35
11F：推 fnbest: 这种说法为什麽还是一种"假说" 是因为没有直接的实验证据 01/18 11:38
12F：→ fnbest: 这也是量子力学最神秘的地方:一个能量有限不可分割的光子 01/18 11:40
13F：→ fnbest: 或其他基本"粒子" 可以同时有机率的出现在两个以上的位置 01/18 11:41
14F：→ fnbest: 物理学家用波函数的概念引入这样的假说 但却没能有直接的 01/18 11:42
15F：→ fnbest: 实验证据 所以我个人认为量力目前的问题是"实验问题"而非 01/18 11:43
16F：→ fnbest: "理论问题" 01/18 11:44
17F：推 fnbest: 这30年来实验物理学家对单光子的产生和量测已经在实验室重 01/18 12:00
18F：→ fnbest: 复无数次了 绝非想像实验 01/18 12:02
19F：→ wohtp: 不要跟高中近物太认真，显然出题者常常自己一知半解 01/18 15:59
20F：→ iambianvera: 谢谢大家的回答 我是当下看的很困惑@@ 01/18 16:07
21F：→ wohtp: 其实也可以反过来说，压根儿就没有所谓的波，所有的波都是 01/18 20:06
22F：→ wohtp: 粒子 XP 01/18 20:06
23F：→ wohtp: 古典力学里面的波也没办法解释能量为什麽是一包包的啊 01/18 20:07
24F：→ wohtp: 不过原文有一个地方大错特错：就算你一次只送一颗光子过去 01/18 20:09
25F：→ wohtp: 照样会有干涉。 01/18 20:09
26F：→ wohtp: 正是这样我们才说每个光子都是波。要不然的话，光的本质就 01/18 20:11
27F：→ wohtp: 单单是粒子而已。 01/18 20:11
28F：→ wohtp: 这个想像实验里一颗光子在屏幕上只有一个落点，但那是因为 01/18 20:13
29F：→ wohtp: 你测量的正是光子的位置，所以你在测量的时候才把光子钉死 01/18 20:15
30F：→ wohtp: 在一个点上。 01/18 20:15
31F：→ wohtp: 在你做测量之前，单颗光子的分布的确仍然是照着干涉条纹 01/18 20:16
32F：→ wohtp: 那要怎麽看到这个呢？多做几次就可以了。 01/18 20:16
33F：→ wohtp: 仍然一次只送一颗光子过去，测量位置，记录下来，重复。 01/18 20:17
34F：→ wohtp: 很多次以後，你就会看到这些光子的落点明显描出干涉条纹 01/18 20:18
35F：→ wohtp: 波动性并不是来自许多光子之间的互相干涉。就算只有一颗光 01/18 20:21
36F：→ wohtp: 子，它也能自己干涉自己。 01/18 20:21
37F：推 wavelet0520: 之前也卡过这里 後来直接把单颗光子当成波就释怀了 01/22 23:48