第1章量子行为 §15电子波的干涉 现在,我们来分析一下图13的曲线,看看是否能够理解电子的行为,我们要说的第一 件事是,由于它们以整颗的形式出现,每一颗粒(亦可称为一个电子)或者通过孔1,或者通 过孔2.我们以“命题”的形式写下这一点 命题A:每一个电子不是通过孔1就是通过孔2 假设命题A后所有到达后障的电子就可分为二类:(1)通过孔1的电子;(2)通过孔2 的电子,这样,我们所观察到的曲线 必定是通过孔1的电子所产生的效应 与通过孔2的电子所产生的效应之 探测器 P1 和.我们用实验来检验这个想法.首 先,我们将对通过孔1的电子作一次电子恰 测量.把孔2遮住,数出枪测器的“卡 嗒声,由响声出现的速率,我们得到 P1.测量的结果如图1-3(b)中标有 P1的曲线所示,这个结果看来是完 全合乎情理的、以类似的方式,可以 图1电子的干沙实验 测量通过孔2的电子几率分布P2.这个测量的结果也画在图上 显然,当两个孔都打开时测得的结果P1并不是每个孔单独开放时的几率P与Pg之 和.与水波实验类似,我们可以说:“这里存在着于涉” 对于电子: P1≠P1+P 怎么会发生这样的干涉呢?或许我们应当说:“嗯,这大概意味者:电子颗粒要么经过小 孔1,要么经过小孔2这一命题是不正确的,不然的话,几率就应当相加.或许它们以一种 更复杂的方式运动,它们分裂为两半,然后…但是,不对!不可能如此.它们总是整颗地 到达……,“那么,或许其中有一些电子经过孔1后又转回到孔2,然后又转过几图,或者按 某个其他的复杂路径…于是,遮住孔2后,我们就改变了从孔1开始出来的电子最后落到 后障上某处的机会……,”但是,请注意!在某些点上当两个孔都开放时,只有很少电子到 达,但是如果关闭一个孔时,则该处接收到许多电子,所以关闭一个孔增加了通过另一个孔 的数目.然而,必须注意在图形的中心,P1要比P1+P2还大两倍以上,这又像是关闭 个孔会减少通过另一个孔的电子数.看来用电子以复杂方式运动这一假设是很难解释上述 两种效应的 所有这些都是极其神秘的.你考虑得越多就越会感到神秘.人们曾经提出许多设想, 试图用单个电子以复杂方式绕行通过小孔来解释P1曲线,但是没有一个得到成功没有 ↑人能由P1与P来得到P1的正确曲线 然而,足以令人惊奇的是,将P1和P2与P联系起来的数学是板其简单的.因为P1 正好像图1-2的曲线I1,而那条曲线的得来是简单的.在后障上发生的情况可以用两个称 为中和φ的复数(当然它们是c的函数)来捅述.中的绝对值平方给出了孔1单独开放