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光子双缝干涉的概率计算怎么算
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fly我1215
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请教各位大佬,单光子双缝干涉实验中,光子从发出到穿过双缝、抵达光屏的过程中,如何计算这个光子每个时刻在空间各处出现的概率?薛定谔方程可以算吗?还是需要别的数学手段或者物理方法呢?
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1楼
2024-02-21 09:24
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fly我1215
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2楼
2024-02-21 09:24
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孤石恨生
轨道交互
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能算的大聪明一定有,你再让他证明算的对不对就一定无,俗称“光拉不擦腚”
IP属地:湖南
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3楼
2024-03-15 23:27
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冒险の小弓
小吧主
8
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狭缝1:Ψ₁=Ae^i(kr₁-wt)
Ψ₁*=Ae^i(-kr₁+wt)
狭缝2:Ψ₂=Ae^i(kr₂-wt)
Ψ₂*=Ae^i(-kr₂+wt)
其中k=2π/λ
叠加后:Ψ=(1/√2)Ψ₁+(1/√2)Ψ₂
因此
|Ψ|²=½(Ψ₁+Ψ₂)(Ψ₁*+Ψ₂*)
=½(Ψ₁Ψ₁*+Ψ₁Ψ₂*+Ψ₂Ψ₁*+Ψ₂Ψ₂*)
=½(A²+A²e^i(kr₁-kr₂)+A²e^i(kr₂-kr₁)+A²)
【记△=kr₁-kr₂】
=½A²(2+cos△+isin△+cos(-△)+isin(-△))
=A²(1+cos△)
这个式子就是缝、屏之间的空间的每点概率,比如当△=0、±2π、±4π、……时,概率密度最大;当△=±π、±3π、……时,概率为零
……
最后用屏来检验:
假设双缝的坐标是(0 , ±½d),屏的坐标是x=L,考虑屏上某点(L , y),则
r₁²=L²+(y+½d)²
r₂²=L²+(y- ½d)²
△=k(r₁-r₂)=k(r₁²-r₂²)/(r₁+r₂)
【当L远远大于d,且y也不是很大时,r₁+r₂约等于2L】
△≈k((y+½d)²-(y- ½d)²)/2L
=k(4y·½d)/2L
=y·kd/L
当△=0、±2π、±4π、……时(通项2nπ),即当y=2nπL/kd=n·Lλ/d时为亮纹
IP属地:江苏
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4楼
2024-03-16 18:58
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