第1章量子行为 在波源的后面岜有一堵带两个孔的攮,墙以外又是一堵墙.为了简单起见,设这堵墙是 个“吸收器”,因而波到达这里后不会反射,吸收器可以用逐渐倾斜的“沙滩做成,在沙滩 前,放置一个可以沿a方向上下移动的检测器,和先前一样.不过现在这个检测器是一个测 量波动的“强度”的装置,你们可以设想一种能测量波动高度的小玩意儿,但其刻度则定标 成与实际高度的平方成比例这样读数正比于波的强度,于是,我们的枪测器的读数正比于 波按带的能量,或者更确切地说正比于能量被带至检测器的速率 在我们这个波动实验中,第一件值得注意的事是强度的大小可以是任意值,如果波源正 好振动得很弱那么在检测器处就只有一点点波动、当波源的振动较强时,在检测器处的强 度就较大.波的强度可以为任意值.我们不会说在波的强度上能显示出任何“颗粒性 现在,我们来测量不同c处的波 的强度(保持波源一直以同样的方式振 动)我们得到图1-2(0)上标有I的有 趣的曲线 DANAN 力 在我们研究电磁波的十涉时,已经 知道怎样会产生这种图样.在这种情况 下,我们将观察到原始波在小孔处发生 吸收器I1y=1k1z2=+;3 衍射,新的圆形波从每一个小孔向外扩 展.如果我们一次遮住一个小孔,并且 (c) (b) () 测量吸收器处的强度分布,则得到如图 1-2水干涉实验 1-2(b)所示的相当简单的强度曲线.I是来门孔1的波的强度(在孔2被遮住时测得),I 是来自孔2的波的强度(在孔1被遮住时测得) 当两个小孔都开放时所观察到的强度I1显然不是五1与之和.我们说,两个波有 “干涉”.在某些位置上(在那里曲线有极大值)两列波“同相”,其波峰相加就得到一个 大的幅度,因而得到大的强度,我们说,在这些地方,两列波之间产生“相长于涉”.凡是从 检测器到一个小孔之间的距离与到另一个小孔的距离之差为波长整数倍的那些地方,都会 产生这种相长干涉 在两列波抵达检测器时位相差为m(称为“反相)的那些地方,合成波的幅度是两列波 的波幅之差.这两列波发生“相消干涉”,因而得到的波的强度较低.我们预料这种低的强 度值出现在检测器到小孔1的距离与到小孔2的距离之差为半波长的奇数倍的那些地方 图1-2中工1的低值对应于两列波相消干涉的那些位置 你们一定会记得工x,I与1之间的定量关系可以用以下方式来表示:来自孔1的水 波在检测器处的高度瞬时值可以写成2(的实部),这里“振幅”h1-般来说是复数.波 动强度则正比于方均高度,或者利用复数写出时,则正比于|h12.类似地,对来自孔2的波, 高度为h2,强度正比于b2|2.当两个孔都开放时,由两列波的高度相加得到总高度(+ b2)em以及强度|2+h2}2.就我们目前的要求来说,可略去比例常数,于是对干涉波适用 的关系就是 =|h12,工2=|h21}2,工1=|h2+b23 (12) 你们将会注意到,这个结果与在子弹的情况下所得到的结果(式1.1)完全不同.如果 将|x+22展开,就可以看到