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第3京几幅 27 光子从小孔2后面散射到D:中的振幅可能正好和从小孔1散射的情形相同.虽然在和 石中可能还分别包含某个位相因子,但是我们可以问一个简单的情况,即两者位相因子相等 的情况.如果4实际上等于而,那么总几率就成为中+中严乘以o因为公共因了a可以 提出来。然而,这正斯沈是完全没有光子的情况下我们所得到的几率分布.所以,在波长很 长的情况下一从而光子探测器无滋 一一你们又重新得到原来的显示出干涉效应的分布 曲线,如图3-4()所示.对于光子探测器部分有效的情况,在大量的中:和少量的中之间存 在若干涉,你将得到如图84(⊙)上所画的那种介于两者之间的分布.我们寻找进入D2的 北子和到达争的电子的符合计数,我们将会得到同样的结果,如果你们还记得第一章中的讨 论,你们可以看出这些结果对第一章里所谈到的 过程给出了定景的描述. 为使你们避免-…个普追的错误,我们现在要 强调说明一个重要的问题.假定你只要知道电子 到达处的儿率而不管光子是在D,还是在D 中计数,你们是香应把式(3.8)和式(3.9)所表示 的振幅相加起来呢?不!对于不同的,互相可以区 别的终态的振幅,你们无论如何都不得把它们相 加起来,光子一旦被某个探测器所接收,只要我们 愿意,我们总是能够确定到底是哪一种情况发生, (a) (6) te) 而不需要再去扰乱这个系统.每个俏况的几率完 全不依赖于另一况.再重复一遍,·不要把不同 图子4在图子3的实中,对拉于进人D 的一个光子,有 电子达雪的儿率 的最终情况的振辐相加,所谓“最终”,指的是我门 (回)对于 希望知道该几率的时刻 就是实验“结束”的时 候。在整个过程结束以前,你们的确对实验中不能区别的各个不同的过程的振瓶求和。在 过程的终了,你们可以说,“不想要观察光子”.要不要对光子进行观察是你们自己的事,但 是你们仍然没有把振幅相加.自然界并不知道你们正在观察什么。无论你们是否费心记录 数据,自然界都按照它自身原有的方式发展变化着,所以我们不得把振幅相加.我们应当先 求出所有可能的终态的振幅的平方,然后再把它们加起来,对于一个电子到达,同时一个 光子到达D或到达D,的情形来说,正确的结果是: 水@于改+定霸愧级受盘 =iag:+8a2+ada+bd2 (3.10) §33在晶体上的散射 下一个例子是这样一个现象,我们在此现象中多少得比较仔细地分析几率幅的干涉,我 们观黎中子在晶体上的散射过程.假定我们有一块晶体,它包含大量的原子,原子的中心是 原子核。这些原子核作周期性的排列,一束中子从很远的地方射来,我们用指标。来标记 晶体中不同的原子核,8依次代表一系列的整数,1,2,3…N,N等于原子的总数.问题是 要计外在图3-5所示的装置中,计数器接收中子的儿津.对于任意的一个原子,中子到达 计数器©的振幅等子中子从源射到原子核的振幅乘以在原子核。上受到散射的振幅马,再
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