实验室中,周晨从杂物堆中取出新购置的漆黑色的厚重幕布,遮住了所有窗户。
幕布的遮蔽效果相当不错,当最后一片幕布挂上时,实验室中顿时变得一片黑暗,伸手不见五指。
嗯,订制幕布的这家店还是蛮靠谱的啊!
周晨环顾四周,确认了外界光源不会产生任何影响,按下了控制灯的开关。
林雪思蹙眉不解,问道:“周晨,你这是要做什么实验,为什么搞得这么神秘?”
“没什么神秘的,只是其中一个实验需要消除外界光源的影响。”周晨推了推眼镜,“这就是一个很简单的双缝干涉实验,只是采用了新的设备。”
“双缝干涉实验?那是什么?”
周晨微微一愣,道:“如果我没记错的话,高中物理课似乎讲过吧?这是光学一个很著名的实验。”
林雪思眨眨眼,回忆道:“但是,我们……似乎真的没有学过诶。”
“……”
“我记得讲物理课的时候,你经常旷课,会不会是你记错了呢?”
周晨扶额道:“好吧,可能是我记岔了。”
这就不太好办了啊,林雪思竟然没有光学基础,难不成我还要给她科普一下?
算了算了,下午时间长的很,我就勉为其难地帮你科普一下这些基本知识吧!
“首先,你知道光的波粒二象性吧?”周晨开始了他的讲解。
“先说波和粒。如果你手中有一把枪,然后对着这面墙来了一枪,子弹会打在一个点上。这颗子弹,可以看成是一个粒子。
“现在,如果我站在这个房间外大喊一声,你站在任何一个位置都能听到,这是波。”
“在直觉上,这两个东西似乎毫无关系。但是,在微观领域的光子,它既是粒子,也是波,这就是光的波粒二象性。”
“这个我知道,班主任讲过爱因斯坦的光电效应,并且因此获得了诺贝尔物理学奖。”
周晨点点头,继续说道:“光到底是粒子还是波,这个问题争论了很久。得到这个结论时,当时的人怎样都无法理解,一个东西,它怎么可能是波的同时也是微粒?”
“当然,现在的人由于基础教育比较好,可以轻松地理解当时的人绞尽脑汁也想不明白的问题。”
“之后,在光表现出波粒二象性之后,科学家们又发现了电子的波粒二象性,而后德布罗意提出了大胆的假设,认为所有的物质都具有波粒二象性,总结出了公式:E=mc2=hμ,p=mv=h/λ,其中E为能量,c为光速,h为普朗克常数,μ为频率,p为动量,m为质量,v为速度,λ为波长。”
“p=h/λ这个公式很好的解释了为什么宏观物体表现不出波动性。因为动量p是物体的质量与速度的乘积,普朗克常数又是固定的,因此质量越大的物体波长越小,宏观的物体表现不出波动性。”
林雪思歪歪头,道:“我明白了,但这与你刚刚说的双缝干涉实验有什么关系?”