物理学史上最美的十个实验第一名.doc

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1、物理学史上最美的十个实验第一名Double-slitelectrondiffraction托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验NeitherNewtonnorYoungwasquiterightaboutthenatureoflight.Thoughitisnotsimplymadeofparticles,neithercanitbedescribedpurelyasawave.Inthefirstfiveyearsofthe20thcentury,MaxPlanckandthenAlbertEinsteinshowed,respecti

2、vely,thatlightisemittedandabsorbedinpackets—calledphotons.Butotherexperimentscontinuedtoverifythatlightisalsowavelike.Ittookquantumtheory,developedoverthenextfewdecades,toreconcilehowbothideascouldbetrue:photonsandothersubatomicparticles—electrons,protons,andsoforth—exhibi

3、ttwocomplementaryqualities;theyare,asonephysicistputit,"wavicles."Toexplaintheidea,toothersandthemselves,physicistsoftenusedathoughtexperiment,inwhichYoung'sdouble-slitdemonstrationisrepeatedwithabeamofelectronsinsteadoflight.Obeyingthelawsofquantummechanics,thestreamofpar

4、ticleswouldsplitintwo,andthesmallerstreamswouldinterferewitheachother,leavingthesamekindoflight-anddark-stripedpatternaswascastbylight.Particleswouldactlikewaves.牛顿和托马斯·杨对光的性质研究得出的结论都不完全正确。光既不是简单的由微粒构成，也不是一种单纯的波。20世纪初，麦克斯·普朗克和阿尔伯特·爱因斯坦分别指出一种叫光子的东西发出光和吸收光。但是其它实验还是证明光是一种波状物。

5、经过几十年发展的量子学说最终总结了两个矛盾的真理：光子和亚原子微粒（如电子、光子等等）是同时具有两种性质的微粒，物理上称它们：波粒二象性。  将托马斯·杨的双缝演示改造一下可以很好地说明这一点。科学家们用电子流代替光束来解释这个实验。根据量子力学，电粒子流被分为两股，被分得更小的粒子流产生波的效应，它们相互影响，以至产生像托马斯·杨的双缝演示中出现的加强光和阴影。这说明微粒也有波的效应。