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标题: 基于光的波粒二象性猜想的数学仿真 [打印本页]
作者: madio    时间: 2012-9-15 08:38
标题: 基于光的波粒二象性猜想的数学仿真
题 目 基于光的波粒二象性猜想的数学仿真
' e9 Y3 U3 W# Q6 V2 J6 v! T# B! k摘 要：
' W3 a( B$ j9 y) M本文旨在探讨光子的内在性质，在两种波粒二象性猜想的基础上，% s1 Y3 d7 Q( s% L9 ?9 p% Y
建立了相应的数学模型，编写仿真软件进行实验，回答了文中提出的- z7 `# t4 n: e6 P1 O3 F
三个问题。
  N" ]" ?8 o2 U* Z# h1 g1 U6 I问题一：为何光的前进方向发生改变，为何要通过很窄的细缝才
. s4 B8 Y6 L, c- ]8 y1 w% R' r会使前进方向改变的问题，我们首先利用龚院士的光微子模型解释如
" e% k$ o3 s# b" g下：将光子看作阴电子围绕阳电子旋转的系统，它同时具有群速度和
" q  g. V  q1 S8 B8 g2 A0 u相速度，因此可以将衍射解释为碰撞过程：光子通过衍射缝时，与衍
9 G# g1 y$ P$ z4 V  g8 p射缝内壁发生碰撞，又由于其旋转角动量的存在，在碰撞后前进方向8 n6 J3 w4 f; ?% F, Y
发生改变；然后我们建立衍射发生概率模型，发现当衍射缝宽与光子
  h- |+ V) Y4 [7 ?6 ], q半径的比很大时衍射发生概率几乎为零，这就解释了光必须通过很窄
1 I% \; r. H, P' D8 J的细缝才会有前进方向发生改变的事实。因此，衍射缝宽足够小是衍
% V3 ~5 P8 [  C& A射发生的必要条件。
( W# n6 o; W3 T" w, e问题二：若干个光子同时作用的最终效果的问题。我们在Zu 教
7 C6 u% q( \$ {授的光电磁场模型的基础上，将若干光子的共同作用解释为光子电矢7 v- v$ U4 N! B5 s3 ]' S
量的和，推导出单缝、双缝和多缝等模型的光强空间分布形式的公式，
0 T) K  r4 G) F& q2 O, Z得出如下结论：
" L4 g$ F3 }3 b4 O1．若干光子共同作用的强度不仅取决于个数n ， 还取决于它们1 Z- V+ @5 i3 `
之间的相位差 ，自身频率 以及它们的电场强度p E 。给定任意电场6 b8 G7 S; Q: A* _5 Z- G  X
2
( d. }! o7 O( K" k! j, c强度、相位的一组光子，我们可以采用求取矢量和的方法计算出合成) d5 P  X& H. w/ M( y# a
光强；6 n6 ?$ U% e* u. L3 B5 t
2．利用若干光子共同作用的原理，建立了光电磁场单缝、双缝& b% [7 e& y% |6 M& u
和多缝干涉模型，推导出相应的公式，并与玻恩理论中的强度近似公
) n0 O7 j8 W1 M% j6 X/ K式进行了比较，它们形式上是近似的，但由于t存在，使得在最终# \" }) s7 \3 r( [& O! E- ?
的光强分布上有一定的差异。双缝衍射模型合理地解释了光子的湮灭3 ?7 F& b4 {7 c+ w1 Z& [
和增强现象；单缝衍射模型是光强空间分布的基础；最后将这三个模2 c( h5 U) O4 R; B/ o
型统一起来，就是光子共同作用的定量表达式。; C! ]- }: U( [
问题三：偏振的真实过程。我们在光电磁场猜想中关于偏振原理1 K1 L3 Z% _1 T" {6 D/ G; e6 l
的解释基础上，设计了蒙特卡洛验证算法，对自然光和线偏振光通过% X: t& j# h9 P, |" q4 Z) |! Q
偏振片的过程进行了仿真，得出如下结论：
  m, C) f/ X/ W4 S1. 偏振的真实过程是：当光线到达偏振片时，光线中的大量光' U1 I. ]4 \% i* [
子分为左旋与右旋两类，两类光子间随机配对，判断在某一时刻形成
& D# {; X6 N* Z" @. C的线性极化光子对的极化方向是否与偏振方向平行或垂直。如果平行，1 V$ G2 X/ B% R. N
该光子对将通过偏振片；如果垂直，则该光子对被偏振片吸收；若其
. p5 h4 E+ _: ^* p! m; Q方向与偏振方向既不平行也不垂直，则偏振片迫使该光子对分解，重% x* y5 w5 \2 v" D. Y& Z
新参与其它光子的配对；
6 ?; P3 P+ Y5 H2. 实验表明自然光通过偏振片时，通过偏振片的光子数与被偏9 ~* G! `- Q1 W+ W
振片吸收的光子数比值稳定在1 附近，自然光通过偏振片后，强度约) Y+ K9 q/ Z! s
减为原来的一半，这说明猜想具有合理性；但线偏振光的实验结果并+ y$ q. a$ U+ [# o
不能满足马吕斯定律，说明该猜想仍有一定的不足。
  E  z- h$ f( G/ a( W关键词：光微子模型，光电磁场模型，蒙特卡洛算法，衍射，偏振原0 [7 M! e9 `5 r0 h! x: C0 u) s
理% d" n* g# i( A7 d
A90006033.zip (957.6 KB, 下载次数: 418)
作者: 柳梅    时间: 2012-9-18 21:41
学习了哈，谢谢
作者: jmdx2006    时间: 2012-9-19 00:08
学习了，谢谢
作者: 舒云巻雨    时间: 2012-9-19 09:29
学习了啊~~~~~~~
作者: fengsha    时间: 2012-9-19 22:05
非常感谢！！！
作者: m_pb    时间: 2012-9-20 22:18
支持。。。
作者: m_pb    时间: 2012-9-20 22:21
支持。。。
作者: shefeisi    时间: 2012-9-21 13:15
支持。。。
作者: wujieskyboy    时间: 2012-9-21 15:31
作者: 人山小兀    时间: 2012-9-22 15:14
这些论文很有用！
作者: 人山小兀    时间: 2012-9-22 15:15
非常感谢！
作者: lcb0928    时间: 2012-10-19 20:07
顶一个！。。。。
作者: lcb0928    时间: 2012-10-19 20:09
再finger一个
作者: hhudwl    时间: 2012-10-21 14:51
henhaohenbaqi
作者: lb12358lb    时间: 2013-4-27 17:01
参考交流，好！！！！！！！！！！！
作者: 夏朗的芒果    时间: 2013-6-23 20:58
学习了啊~~~~~~~
作者: cjy570312167    时间: 2013-7-22 09:36
好东西大家分享一下咯
作者: CSU中科院院长    时间: 2013-7-24 20:08
感谢楼主资源共享
作者: jmdx2006    时间: 2013-7-29 10:06
谢谢分享，学习了
作者: wzxds02    时间: 2013-8-18 09:28
支持，谢谢。
作者: 天空和海    时间: 2013-8-28 20:15
多谢               
作者: shazaohuar    时间: 2013-9-9 15:01
一等奖啊 解放军理工大学的
作者: caiyuhao1990    时间: 2014-6-12 17:24
谢谢楼主。帮顶一下
作者: Dustin_Keng    时间: 2014-7-4 22:43
下载来学习看看



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