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 弱弱地问师爷和各位达人：那个古老的问题 |
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弱弱地问师爷和各位达人：那个古老的问题 -- xilihutu - (993 Byte) 2009-10-11 周日, 上午8:52 (1161 reads) |
断章师爷
[个人文集]
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加入时间: 2009/08/25
文章: 615
经验值: 27036
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作者：断章师爷 在 驴鸣镇 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
对于希先生思考的这一类高深问题，我这个老帮菜（这儿是指知识结构老化，因为费达人的《量子电动力学》老朽从来没有拜读过）一般是只有充当看客的份（敬请看客先生不要误解），换句话说是能躲避尽量躲避，以便藏拙。然而这回希先生点了老朽的名，显然是在劫难逃，只能献丑了。
光的波粒二象性是一个由来已久的古老问题，也困惑了全世界最顶尖级的学者达人几近一个世纪。遗憾的是，至今仍然众说纷纭，莫衷一是。弱水三千，老朽还是取德布罗意那一瓢饮。之所以在日常生活中观察不到物体的波动性，是因为它们的质量太大，导致特征波长比可观察的尺度要小很多，因此可能发生波动性质的尺度在日常生活经验范围之外。这也是为什么经典力学能够令人满意地解释“自然现象”。反之，对于基本粒子来说，它们的质量和尺度决定了它们的行为主要是由量子力学所描述的，因而与我们所习惯的图景相差甚远。
因此，我只能使用最模糊的语言来表达自己的意思：“光既是粒子又是波，或者说光既不是粒子又不是波，所以光具有wave–particle duality 。”自然这无非是“不说白不说，说了也白说，白说也要说”的意思。
至于究竟“礼拜一，三，五是波，礼拜二，四，六，和礼拜天是粒子”或者Vice versa ，悉听尊便。
我既没有听说过红色光量子，也没有听说过蓝色光量子。不知道是否指的光电效应那回事？微弱的紫光能从金属表面打出电子，而很强的红光却不能打出电子，就是说取决于频率而与强度无关。波动说认为光的能量是连续的，和光波的振幅即强度有关，而和光的频率即颜色无关。光量子假说光的能量是不连续的，能量要达到阀值才能克服电子的逸出功。微弱的紫光虽然数目少，但是光量子的能量足够大，所以能从金属表面打出电子来；很强的红光数目虽然多，但光量子的能量不够大，所以不能打出电子来。
光在光导纤维中的传播方式确实与尺度有关。在光纤尺度（指内芯）较大时，例如多模光纤（MMF）一般大于 10 微米，其物理行为可以用几何光学的理论来分析，自然是走直线罗。在光纤尺度较小时，例如单模光纤（SMF）一般小于光的波长，其物理行为必须用电磁波理论，也就是Maxwell方程组来分析，结果表明光线是以横模（光振荡时形成的强度分布与轴垂直称为横摸Transverse electromagnetic mode）形式传导的，其“宏观”结果与几何光学的结果大致相同，也是走直线。
作者：断章师爷 在 驴鸣镇 发贴, 来自 http://www.hjclub.org |
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