双缝实验为什么不能观察
双缝实验不能观察,是因为这个实验当观察者出现后,光线粒子的干涉会消失,然后变成两个条纹 。好像这些光线粒子不喜欢别人的关注一样,看到就出现,不看到就不出现,这不得不让人涌起恐怖的怀疑 。
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发生相移,因此产生干涉现象 。
为什么我做不了双缝实验做不出双缝干涉实验的原因可能是:
1、光源不能是手电筒,必须得用是相干光,比如激光 。手电是非相干光,绝对不可能出现双缝干涉的 。可以试试买一个激光笔照射 。
2、其次,双缝要小一些,不能太大,缝宽至少1mm一下能看见清晰干涉条纹 。
平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,平行光的光波会同时传到狭缝,它们就成了两个振动情况总是相同的波源称为相干波源,它们发出的光在档板后面的空间相互叠加,就发生了干涉现象 。

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扩展资料:
一、当单色光经过双缝后,在屏上产生了明暗相间的干涉条纹 。当屏上某处与两个狭缝的路程差是半波长的偶数倍时,则两列波的波峰叠加,波谷与波谷叠加,形成亮条纹 。当屏上某处与两个狭缝的路程差是半个波长的奇数倍,在这些地方波峰跟波谷相互叠加,光波的振幅互相抵消,出现暗条纹。
二、量子擦除实验:
量子擦除实验与延迟选择实验是双缝实验更为进阶的变版,能够演示更多量子力学的特色 。量子擦除实验演示,借着擦除路径信息,可以恢复波动行为所产生的干涉图样 。这实验有三个步骤:
1、照射粒子束于刻有两条狭缝的不透明板,然后确认在探测屏出现了干涉图样 。
2、观察粒子通过的是哪条狭缝,在观察时,必须小心翼翼地不过度搅扰光子的运动,然后,证实显示于探测屏的干涉图样已被消毁 。这步骤演示出,干涉图样是因为有可能获得路径信息而被消毁 。
3、通过特别程序,可以将路径信息擦除,但也可重新得到干涉图样 。
延迟选择实验演示,在粒子抵达探测屏之后,可以借着擦除或标记路径信息,恢复或摧毁干涉图样 。这种时间差距关系,理论上甚至可以拉长至非常长久 。
假若标记路径信息,则粒子只通过了一条路径;假若擦除路径信息,则粒子同时通过了两条路径 。这意味着,观察者现在的行为可以决定过去发生的事,而这一结论是与传统实在观相违背的 。
双缝干涉实验中单缝的作用要知道一个实验结果诡不诡异,就得先了解清楚这个实验具体是怎样做的,在网上很多宣扬所谓的双缝实验中人一旦观测干涉条纹就消失,粒子好像知道什么时候有人在观察它似的,诸如此类神秘兮兮的科普,实际上他们可能根本不知道这类观测实验具体是怎么做的,只是人云亦云以讹传讹逐渐神化了一个科学实验,下面我们来正一下视听 。

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首先,科普文里经常看到的那种用摄像机观察光子过哪条缝的所谓实验并非真实的实验,它只是一个根据量子力学虚拟出来的思想实验 。人类并没有做过这种实验,或者有人做过,但显然不会成功(放置摄像机不会使干涉条纹消失) 。下面我直接指出一般人对双缝实验的理解误区吧,看完以后,大家大概就知道为何双缝实验并不诡异了 。
1、观察不会使条纹消失 。(无论你是用眼看,还是用摄像机拍都不会 。)

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2、测量粒子路径会使干涉条纹消失 。(无论用何种方法测量,只要测量到粒子具体经过哪条缝,干涉条纹就会消失)
3、测量光子路径并不是在旁边摆一台摄像机 。(没有摄像机能从侧面拍摄到路过的光子)

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4、经典双缝实验里测量光子的路径信息可以通过插入偏振镜片等方式,使同一个光子仅能通过其中一道缝 。(这使双缝干涉实验变相变成双单缝衍射实验)
5、单电子双缝实验理论上可以利用光子从侧面照射测量路过的电子,但是测量过程中,光子不可避免地会对电子产生干扰,测量越精确,所需光子能量越大,对电子干扰越大,并在测量过程导致电子位置提前确定,坍缩成为单个粒子,单个粒子只能过其中一条缝 。(这使双缝干涉实验变相变成双单缝衍射实验)

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6、改良版双缝实验:延迟选择实验、量子擦除实验的测量方式更为复杂,需要专门文章详细解释 。可关注作者留意文章更新 。可以提前透露的是:依然并不诡异 。
综上:干涉条纹并不是粒子发现你在测量它就消失,而是你的测量使粒子只能通过其中一条缝,从而无法形成双缝干涉条纹 。也就是说,是你的测量方式本身使它无法出现双缝干涉!你明白这一点以后,还回觉得“观测会使干涉条纹消失”很诡异吗?

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量子力学真正诡异的并不是测量导致干涉条纹消失,因为根据上面的介绍,你用经典逻辑就能够得到这样结果(干涉条纹消失) 。量子力学真正诡异的是粒子被测量到之前所处的那个状态——波态,即量子力学里经常所说的:叠加态!这同样不是这篇文章要讨论的问题了,我在以后的科普里再详细介绍这个诡异的叠加态 。

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