解读电子双缝干涉实验,解读家感为何让科学家感到恐怖?
1、电双到恐解读电子双缝干涉实验,缝干为何让科学家感到恐怖。涉实网络空间中,何让不乏对这项试验的科学多种描述,多由科普者以易于理解的解读家感方式阐述,却也因此不免带来对实验的电双到恐多种误解。本文将拨开迷雾,缝干向大家揭示真实的涉实双缝衍射试验到底是如何操作的,以及实验背后的何让真相。
2、科学首先,解读家感咱们先把实验的电双到恐步骤梳理一遍:。一、缝干电子双缝衍射实验的操作步骤。看似简单的实验过程:仅需配置一个电子枪,对准双缝进行射击,并在缝隙后方安放接收屏进行观察即可。实际操作却远比这复杂得多,而且需要极高的实验技术。
3、接下来,我们就来探究一下实验前期那令人头疼的准备工作。1.1、首要难题:连续、稳定且会聚的电子束。
4、虽然电子束的产生并不难,我们熟悉的阴极射线管就能做到。但是,如何让灯丝在实验需求下稳定、可控地发射电子,例如单电子发射,这一点许多科研人员都表示怀疑。另一个挑战在于,电子带有负电,它们会因相互之间的排斥力而散开,导致能穿过狭缝的电子数量减少。因此,电子束需要通过磁场进行引导,让它们在磁场的作用下沿着固定的方向运动。
5、在20世纪20年代,这样的操作无疑是个巨大的挑战。1.2、第二个难点:双缝的制作。
解读电子双缝干涉实验,为何让科学家感到恐怖?
1、如果缝隙不够细,电子衍射现象就不会出现。所以,制作出符合要求的、足够细的双缝成了实验成功的关键。
2、那么,制作这样的双缝有多难呢。答案是:确实很难。缝隙需要细到什么程度。接近电子的波长,才能够明显地看到衍射现象。
3、为计算电子的物质波长,我们来做一下计算。在100伏特的电场中加速的电子,其运动速度如式子1所示,动量如式子2所示。
4、由于电子速度远小于光速,不需要考虑相对论效应,可计算出动量如式子3所示。根据德布罗意公式,可以得出电子波长如式子4所示。
5、我们知道1纳米等于10的负9次方米,这意味着在100伏特的电场中,电子的物质波波长为0.123纳米。那这个数字代表什么呢。我们来看一下常见分子和原子的直径。