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物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光流的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝。实验表明,如果曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹。对这个实验结果的认识不正确的是
物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光流的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝。实验表明,如果曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹。对这个实验结果的认识不正确的是
admin
2019-06-12
31
问题
物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光流的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝。实验表明,如果曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹。对这个实验结果的认识不正确的是_______。
选项
A、单个光子的运动没有确定的轨道
B、只有大量光子的行为才表现出波动性
C、干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方
D、曝光时间不长时,光的能量小,底片上的条纹看不清楚,故出现不规则的点
答案
B
解析
光波是概率波,光子在空间传播时,没有经典意义的轨道,无法预测它在空间的确定位置,但光子在空间各点出现的概率,可以用波动规律来描述。单个光子的落点无法预测,所以曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点,但是到达亮条纹区域的概率会大于到达暗条纹区域的概率。如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹。
A 项:单个光子在空间中的位置是不确定的,而且光子在空间运动轨迹也是不确定的,正确;
B 项:波动性是光子固有的性质,与光子数量无关,错误;
C 项:光子到达亮条纹的概率会大于到达暗条纹的概率,因而曝光时间足够长,光子到达的多的区域表现为亮条纹,而光子到达的少的区域表现为暗条纹,正确;
D 项:曝光时间不太长时,底片上出现的光点密集度太低,明暗区分不明显,故出现不规则的点,正确。
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