Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Введение. Соотношение неопределённостей для фотоновСтр 1 из 4Следующая ⇒ Лабораторная работа №15. Соотношение неопределённостей для фотонов. Цель работы: экспериментальное подтверждение выполнения соотношения неопределённостей для фотонов. Приборы и принадлежности: источник света, щель с переменной шириной, экран, линейка. Введение Пусть плоская волна падает на щель шириной а (рис.1). Рис. 1 После щели световые волны распространяются во всевозможных направлениях. Большая часть энергии прошедшей волны приходится на сектор углов 0 < < , где угол , отвечающий направлению на первый минимум, подчиняется интерференционному условию (1) Соотношение (1) определённую границу спектра плоских волн на выходе из щели. Учитывая, что излучение рассеивается как на большие (), так и на меньшие углы () можно записать следующее волновое условие неопределённости: (2) которому подчиняются углы для большей части плоских волн, рассеянных на щели. Неравенство (2) относится к волнам любой физической природы. Оно указывает, что сужение щели обязательно сопровождается уширением сектора направлений, в котором сосредоточено дифракционное поле. В качестве примера на рис.2 Рис. 2 показано распределение интенсивности I по углам для двух щелей разной ширины. Из рисунка видно, что при увеличении ширины щели в 2 раза, т. е. при , интервал значений , отвечающий центральному максимуму, сокращается в 2 раза. Рассматриваемое соотношение можно записать иначе, если представить электромагнитную световую волну как поток фотонов с энергией и импульсом . Пусть падающие фотоны имеют только z-компоненту импульса: После прохождения через щель у фотонов появляется x-компонента импульса (рис.3). Рис. 3 Для фотонов, отклоняющихся на разные углы, значения различны. В силу (2) имеем: (3) это соотношение обычно записывают в виде: (4) где область локализации (неопределённость положения) фотонов в плоскости экрана z=0, а при - область значений (неопределённость) компоненты импульса. Соотношение (4) показывает, что произведение неопределённости координаты на неопределённость соответствующего ей импульса имеет величину порядка . Чем точнее определена одна из этих величин, например, чем уже щель, через которую проходят фотоны, тем неопределённее становится импульс и наоборот, чем уже щель , тем определённее импульс . Очевидно, если одна из величин или имеет вполне определённое значение, то другая является совершенно неопределённой. В данной работе соотношение неопределённостей (4) проверяется экспериментально для фотонов. В опыте измеряется ширина щели, характеризующая неопределённость координаты фотона , и ширина дифракционной картины, характеризующая неопределённость поперечного импульса фотона .
|