费曼物理学讲义(第三卷) h2+l22-|l1|2+|ha|2+2!h1!|h2/cosδ (13) 这里δ是b与h之间的位相差.用强度来表示时,我们可以写成: 1=I1+I2+2~13cos8 式(1,4)中最后一项是“干涉项”关于水波就讲这一些.波的强度可以取任意值,而且显 出于涉现象 §1—4电子的实验 现在我们想像一个电子的类似实验,如图13所示.我们制造了一把电子枪,它包括 一根用电流加热钨丝,外面套有一个开有孔的金属盒,如果钨丝相对金属盒处于负电位 时,由钨丝发射出的电子将被加速飞往盒璧其中有一些会穿过盒上的小孔,所有从电子枪 出来的电子都带有(差不多)相同的能量.在枪的前方也有一堵墙(就是一块薄金属板),墙 上也有两个孔.这道墙的后面有另一块作为“后障的板.在后障的前面我们放置一↑可移 动的检测器它可以是盖革计数器,或者更好一些,是一台与扩音器相连的电子倍增器 我们应当立即告诉你最好不要试着去做这样一个实验虽然你可能已做过我们所描述 的前面两个实验).这个实验从未以这种方式做过.问题在于,为了显示我们所感兴趣的 效应,仪器的尺寸必须小到制造不出来的程度,我们要做的是一个理想实验”之所以要选 它,是因为它易于想像,我们知道这个实验将会得到怎样的结果,因为有许多其他实验已 经做过在那些实验中,已选用了适当的尺度与比例来显示我们将要描写的效应 在这个电子的实验中我们注意到的第一件事是听到检测器(即扩音器)发生明显的“卡 喀声.所有的“卡嗒声全都相同决没有一半的“卡嗒声 我们还会注意到“卡嗒声的出现很不规则.比如像:卡嗒…卡嗒一卡嗒……卡嗒… 卡嗒……卡嗒卡嗒……卡嗒,等等无疑,这就像人们听到盖革计数器工作时的声音一样 假如我们计数在足够长的时间内,譬如说在许多分钟内听到的卡塔声的数目,然后再在另 个相管的时间间隔内也进行一次计数,我们发现两个结果非常接近,所以,我们能够谈论 “卡嗒”声出现的平均速率(平均每分钟多少、多少次卡嗒声) 在我们上下移动检测器时,声响出现的速率有快有慢但是每次“卡嗒声的大小响度总 是相同的.假如我们降低枪内钨丝的温度,卡嗒声的速率就会减慢,但是每一声“卡嗒”仍然 是相同的,我们还可以注意到如果在后障上分别放置两个检测器那么这一个或那一个将 会“卡嗒”发声但是决不会二者同时发声(除非有时两次“卡嗒”声在时间上非常菲近,以致 我们的耳朵可能辨别不出它们是分开的响声).因此,我们得出结论,任何到达后障的东西 总是呈“颗粒”的形式所有的“颗粒”都是同样大小:只有“整颗”到达,并且每一次只有一颗 到达后障,我们将说:“电子总是以完全相同的颗粒到达 与子弹的实验一样,现在我们可以从实验上找出下列问题的答案:“一个电子颗粒到达 后障上离中心之距离为不同的m处的相对几率是多少?像前面一样在保持电子枪稳定工 作的情况下,我们可以从观察“卡嗒声出现的速率来得出相对几率,颗粒刭达某个a位置 的几率正比于该处的卡嗒声的平均速率 我们这个实验的结果就是图13(0)所画出的标有P2的一条有趣的曲线.不错!电子 的行为就是这样