- 主题:光经过小孔衍射的本质
非物理专业小白请教，光经过小于波长的小孔衍射的本质是不是因为电磁波的振幅大小周期性变化，总有一个瞬间能小于小孔的原因？
--
FROM 112.4.211.*
光的波粒二象性可不可以这样理解，一个光子就是一个周期或者n个周期的电磁波，是一个或n个周期的电场和磁场在空间中的涨落和位移，波长决定了能量大小，也就具有量子性和波动性。一束光是无数光量子的结合，在统计上表现出电磁场的周期涨落和位移，也具有波动性。光在真空中的迁移速度可以作为本宇宙空间中时间的量度，当物体运动速度接近光速的时候，时间也就变慢了。
【 在 dadadedada 的大作中提到: 】
: 不是。
: 仅仅从高中物理的角度，你要分清什么是振幅，什么振动位移。
: 至于这件事，你可以从很多角度去解读。但是没有哪种解释是解释了本质。人类对光的本质跟不不理解。
: ...................
--
FROM 112.4.211.*
感谢您和galaxyz的回复。小孔尺寸大小都会引起衍射这事儿需不需要先定义什么是小孔？极端点，如果孔径大，光会穿过小孔衍射，如果孔径足够小，比如小于材料中两个原子之间的距离，光子无法穿过，只能被吸收或散射，当然散射也能引起衍射，比如布拉格衍射，这两种衍射是不是本质是相同的，都是用来制作孔或反射面的材料的原子内部处于不同能级的粒子及其静电场对光场的影响？
【 在 hjhxyx 的大作中提到: 】
: 光经过小孔会发生衍射，这个现象本身不受小孔尺寸影响，但是小孔比较小时，衍射效果会明显一点。小孔很大的时候，照样有衍射。
:
--
FROM 112.4.211.*
惠更斯加费曼这两个我看懂了。我还有一个问题，障碍物是怎么影响电磁波的？假如像其他人回复的，电磁波传播与静电场无关，这个似乎是对的，但是原子核和电子所占的体积极小，实际上整个宇宙都是空的，构成小孔的原子应该与光子产生了某种作用，否则如何使一个沿确定方向传播的光子在通过小孔时就产生了传播方向的不确定性？
【 在 a358 的大作中提到: 】
: 按量子理论，单个光子就具有波动性，这是微观粒子的本性，但其波动性表现为概率波行为，并非经典波。概率波是量子论对微观粒子波动性的一种数学描述，并非像经典波那样对应真实的物理扰动的传播。另外光子是玻色子，不受泡利不相容原理限制，允许无穷多的光子处于相同的量子态而形成经典光波—电磁波。
: 讨论光的衍射，分两种情况，一种是经典光波的衍射，一种是单个光子概率波的衍射
: 经典光波的衍射，在标量衍射理论框架下，用惠更斯原理就可以解决，即衍射的本质是：障碍物将原自由波面破坏，保留一部分通过，通过部分的波面看成相干点波源集合，每个点波源发出球面次波，在空间交汇区域的某点相干叠加，形成改点的强度。即次波相干叠加物理图像。
: ...................
--
FROM 49.87.167.*
这个解释不够清楚。我认为虽然电子和原子核的质量很小，但是二者构成的原子引起附近的空间出现了扭曲，高速运动的电子附近甚至时间也变慢了，这种扭曲虽然很小，但足以在很近的距离内使光的传播路径发生了改变。由于电子在原子或分子轨道上随机出现，原子核本身也在一定范围内振动，所以空间扭曲方式是随机的，光的传播方向也是随机改变的，但统计上符合波动性。
【 在 mindcontrol 的大作中提到: 】
: 光的波动性
--
FROM 112.20.52.*
大侠，设计个实验去证明一下吧。物理我属于思而不学型的，自己专业的书看不过来，不是物理专业，没时间学习专业物理，理论知识太肤浅。
【 在 mindcontrol 的大作中提到: 】
: 这也属于“隐变量”一类吧
: 我也是支持这种观点的
--
FROM 49.87.167.*
可不可以用不同的单质材料做成同等孔径的小孔或者单缝，然后重复单缝干涉实验。如果组成小孔的原子对光子有某种作用，这种作用可能与原子核的质量相关，根据衍射条纹建立数学模型，通过实验数据计算出衍射周期与原子量的相关因子。有可能很简单，说不定一次函数或者二次函数就可以了。
【 在 a358 的大作中提到: 】
: 按量子理论，单个光子就具有波动性，这是微观粒子的本性，但其波动性表现为概率波行为，并非经典波。概率波是量子论对微观粒子波动性的一种数学描述，并非像经典波那样对应真实的物理扰动的传播。另外光子是玻色子，不受泡利不相容原理限制，允许无穷多的光子处于相同的量子态而形成经典光波—电磁波。
: 讨论光的衍射，分两种情况，一种是经典光波的衍射，一种是单个光子概率波的衍射
: 经典光波的衍射，在标量衍射理论框架下，用惠更斯原理就可以解决，即衍射的本质是：障碍物将原自由波面破坏，保留一部分通过，通过部分的波面看成相干点波源集合，每个点波源发出球面次波，在空间交汇区域的某点相干叠加，形成改点的强度。即次波相干叠加物理图像。
: ...................
--
FROM 49.87.167.*