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关于微观粒子衍射实验中荧光屏上粒子分布的疑问

(2018-06-11 10:10:48)
标签:

衍射

概率波

相干干涉

疑问

分类: 量子力学

关于微观粒子衍射实验中荧光屏上粒子分布的疑问

       有个疑问我很长时间都没有想通。在此向大家求教。

       一般的教科书上都说微观粒子穿过狭缝而发生衍射时,到达荧光屏上的微粒分布是:暗纹处的粒子数少,亮纹处粒子多。荧光屏上到达的粒子的分布呈阻尼波动曲线的形状。

       但是,我觉得,对于微观粒子的衍射现象,如果采用机率波的形式解释,粒子在荧光屏上才呈不明原因地留出空隙而导致明暗交替的分布,情况才是与上面所说的那样。如果,采用相干干涉的解释,单位面积上暗纹处的粒子数就不是少于相近的明纹处,而是差不多。因为,在这种情况下,暗纹是相干干涉决定粒子在此处不能引起感光,而不是到达此处的粒数量少。如果撤去荧光屏,两束粒子流只是在刚才的荧光屏处交叉,过了这一点之后,那两束粒子流会各自沿着原来的方向以及干涉前的波动形式前进。即使是水波也是这种情况。电磁波那更不用说。如果是电子束,相干干涉之后,电子实体一定还在(绝对没有消失),只是没有引起感光。暗纹处到达的粒子密度不与亮度成正比。正是由于相干干涉不是湮灭,只是不能引起感光,其本体论的东西还都在。因此,达到暗纹处的单位面积上粒子数量并不比达到附近明纹处的粒子的数量少太多。到达荧屏上的粒子分布应该是标准的正态分布(特别是对于条形缝衍射而言)。量子力学并没有排斥相干干涉的解释。

       这样,问题就是明显的:对于光子的穿缝衍射现象或电子的穿缝衍射现象,到底应该用那种方式解释(是用概率波解释还是波的相干干涉解释)呢?总不能说这两种解释都正确吧!在这个问题上态度暧昧,那还是严谨科学家的品质吗?

 

         我觉得采用上述两种解释的任何一种都有问题。<1>如果采用几率波解释,那实物粒子流就不是德布罗意波。其波动性是统计出来的,粒子分布的原因不明。<2>如果采用相干干涉解释,也不能认为实物粒子是德布罗意波。因为,德布罗意波的相速度超光速,人们不得不认为实物粒子的德布罗意波是波包。而组成波包的各单色波的波长不同,不可能在同一处发生相干干涉。清晰的明暗条纹也就不可能形成。我们只有尝试探索出新的道路。也就是尝试科学革命。

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