格格党

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第二十章 双缝（第6页）

单电子三个字一出，刘子琦心中又是突突一跳。

从父亲那里偷来的纸条上有“单电子假说”

几个字，莫非有关系？他竖起了耳朵。

听谭老师接着讲：

“以前的老设备是发射电子束进行双缝干涉，一束电子束里面是有很多电子的。

所以干涉条纹被认为是同一时间里通过一条缝的一部分电子，和通过另一条缝的另一部分电子之间发生的干涉。”

她说话间指了指挡板间的两条缝，“这个能明白吧？”

王瑞和刘子琦齐齐点头，李勇早已心不在焉，自然是没有反应。

“新的实验设备变成了每次发出一个单独的电子，这个单电子朝这样的双缝挡板射过去，会发生什么？”

她没有理会谢老师，只问自己的三个学生，他们显然不知道怎么回答。

谢老师并不知道这后面的新衍生实验，也不知道原来已经有设备能每次发出一个单独电子了，听谭老师说到便有些失落，至少在这方面，自己还是有不如人的地方。

他知道初中生是没法回答的，自己就接了过来，“电子具有明显的量子特性，波动性明显，单独一个电子穿过窄缝就会有明显的衍射特征，对吗？”

“单独电子……”

王瑞终于插嘴问，“怎么表现波的衍射特征呢？”

“非常好的问题。”

谢老师答道，看了一眼谭老师，“一个电子穿过缝发生衍射很难看出来，因为最后打在幕布上的就只有一个点。

但从统计概率上却可以表现出来，每次一个电子在后面屏幕留下一个点，电子最后留下的轨迹多了，很多点在一起形成图案，就能显出衍射样式特征了。

这在统计上就证明了它的波的性质。”

“谢老师说得很好。”

谭老师继续讲解，“那这么一个单电子发射装置进行的双缝实验，每次发射一个电子，在连续发射很多个电子之后，最后屏幕上累计下来的统计轨迹，还是类似我们现在看到的明暗相间的干涉图案吗？”

这问题让谢老师愣住了。

刘子琦一边努力跟上，一边低声喃喃自语帮助思考，手指也紧张地揉搓着，“每次一个电子，这个电子经过双缝挡板……只能经过一个缝。

那只能通过一个缝发生衍射。

另外一个缝没有电子穿过，也就没有衍射波。

这样的话，电子就没有东西跟它干涉了。

这样的话……其实就是两个单缝衍射实验叠加在一起，没有干涉发生……”

他略微思索了一会儿，“所以，这样的实验结果，应该是没有明暗相间的干涉图案，谭老师，我说的对吗？”

谭老师听他这一席话吃了一惊，且不说这些概念都是靠他自学理解和掌握的，光是初中生能有这么清楚的思维，这能力就非常惊人。

她这时想起了这孩子是转学过来的，父亲是外调专家。

谭老师正要说话，却听见另一边王瑞抢先道：“不对，不是这样。”

王瑞低着头，没有看任何人。

“不是这样，结果还是会出现干涉图案。

虽然是每次一个电子，但最后还是会出现干涉。”

这回答惊得谭老师一震。

连谢老师都不是很明白，这真的到了他也赶不上的领域，只好有些不服气地望向谭老师，似乎等着看她的笑话。

“不可能！”