激光微米尺

理解实验原理是一个非常简单的实验，但是它背后的概念可能会引起一些混乱(毕竟，这是量子物理学)。基本上，我们知道物质的行为像固体，但是当它达到粒子的大小时，它们的行为会像波浪和声音一样波动。这里的波动就像池塘里的涟漪。它有波动1。理解实验原理是一个非常简单的实验，但是它背后的概念可能会引起一些混乱(毕竟，它是量子物理学)。基本上，我们知道物质的行为像固体，但是当它达到粒子的大小时，它们的行为会像波浪和声音一样波动。这里的波动就像池塘里的涟漪。当粒子运动时，具有波动性质的粒子像波纹一样从源向外辐射。我们知道任何真正的固体都应该只存在于一个地方，而不应该同时出现在多个地方，但是像波纹这样的波可以同时穿过多个物体。问题是，如果一种物质具有波动特征，当它们与其他物体相互作用时，波动特征将消失，并显示出粒子特征。换句话说，当我们想看到它的波动性，并同时在多个位置观察它时，这个家伙会对自己说，“哦，他们会抓住我的！我想表现得像一个固体粒子！”尽管它们有这样的行为特征，我们仍然可以尝试捕捉它们波动的本质。双缝干涉实验可以帮助我们做到这一点。如果一个固体粒子穿过屏障中的两个狭缝，我们知道它会像固体粒子一样穿过并撞击后屏。如果波穿过这样的缝隙，它们会相互干扰，并在后面的屏幕上形成复杂的图案。材料:现在你需要一个激光笔。如果你有多种颜色的激光笔，你可以用它们做彩色实验！可以使用任何颜色的激光笔。○胶带○强力粘合剂○2个订书钉○橡皮筋○ 1个纸板○ 1根绳子○ 1张纸○ 1支铅笔○ 1把卷尺○和1根头发。黑发是最好的，其他的都很好，但是在测量头发宽度时会有一些误差。首先要做的是用订书机和一小块纸板来做一个支撑头发的结构。你可以让你的头发与地面垂直或水平，这并不重要。但关键是头发必须是直的，悬挂在空中。这里的头发像一条双缝。光波可以在头发上方或下方通过，但会被中间的头发阻挡。这就像在双缝实验中，一个物体可以穿过任何一条缝，但不能穿过两条缝之间的屏障。在这个实验中设置一个激光器，我们要在狭缝处拍摄的“物体”是一束光。光是波还是分离的粒子？答案是两者都有。光子足够小，以至于它们可以表现出波和固体粒子的特性。将橡胶带紧紧地系在开关按钮周围，这样即使不按下开关激光指示器，也会产生激光。现在把你的“狭缝”放在桌面的末端，让激光直接打在你的头发上。你可能已经看到了墙上光波的波纹！如果这就是你想看到的，那就够了。现在我们将使用这种方法通过神秘宇宙的揭示来获得头发的宽度(正如作者在他的笔记中所说的)。用一张小纸抬起激光笔，这样它发出的光就可以照在头发上，而不用握住它，然后用胶带固定。你的设备离墙越远，结果就越准确，所以把桌子拉开是一个明智的选择。把绳子的一端粘在墙中间最亮的地方，然后拉它，直到激光碰到头发。在这里剪断绳子，测量长度。最后，把绳子粘到墙的一端，然后把它拿掉。在墙上的点上贴一条胶带，用铅笔标出每个点的位置。请记住，激光越亮，波长越短，从设备到墙壁的距离越远，你对头发宽度的测量就越准确。将6代入公式我已经完成了所有的数学运算，所以你需要做的就是将测量结果代入公式，然后头发的宽度就可以立即接受了！你可能需要知道你使用的激光的波长，通常可以在激光笔外面的小标签上看到。激光波长以纳米为单位，不同颜色的激光波长不同。绿色激光和红色激光具有不同的波长(常见的有:红色650纳米、绿色532纳米、蓝色450纳米/405纳米)。确保所有的单位都转换成米，否则结果会相差很多数量级！如果你只想测量头发的宽度，那么实验就结束了。大多数人的头发宽度在10微米到200微米之间。结果表明，你已经成功地制作了自己的“量子千分尺”。当我第一次和朋友佩德罗做这个实验时，我计算了一些问题(计算的头发宽度比预期的要大得多)。我们不知道到底哪里出错了，但是我们使用了互联网上的双缝干涉公式，这与其他实验结果不太一致。许多在线公式似乎只是双缝干涉图样的近似模型，结果中的所有亮点彼此等距，不够准确。为了纠正这一点，我们推导出了一个公式，可以尽可能精确地计算测量结果。这些参数包括光点数量N、波长λ(λ)、前后光点之间的距离X以及从中心光点到激光照射点的距离L。如果你想知道它的名字，我们称它为奈斯特-阿梅尔方程或奈斯特-阿梅尔导数。不要害怕数学公式，你所要做的就是把需要的数字放进去。请注意，当我说最大值时，我指的是光斑中心亮度最高的地方。此外，变量X是从最大光点到最外光点的距离，变量M是从中心亮点开始计数的光点数量，不包括中心亮点本身。7扩大阅读，找出下列概念的相关知识，有助于进一步理解量子力学。

1.德布罗意波(物质波)2。相对论质量(质量能量方程)3。量子远摄效应(量子纠缠)4。海森堡测不准原理5。量子擦除实验