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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# ^( ]! i. u1 \( w8 \
摘 要：: N. U; ?6 V+ m* F3 |# B
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，& L, D! M: @6 p
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7 t% x* F8 [: I. i  a. @
三个问题。& m1 c+ C& A6 d+ R
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
9 y9 @3 y3 ?. V5 i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
4 p0 i1 b  g: A  A' D2 N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3 E# L$ Z( i/ g; q* @/ H
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1 E. ?/ N$ K  j9 _0 l* D7 Z
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- M+ K+ Y& v* l% A* P) j) p
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; i  R! t2 S& q2 L+ o
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5 J7 p: K( e2 {+ A! h7 Z
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& N2 F3 _: t6 B+ O- u8 D4 z
射发生的必要条件。) {' m% u" U. J3 j. V
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
1 I( f/ R% F; G) t/ T0 g8 V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( W' y# a) N2 z
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，
' P3 y$ a7 ~9 h* f5 i得出如下结论：7 P+ z; ^2 L6 |3 M# }2 b, N! Y
1．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& r2 ?( Z' D) x- c. A
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
8 S+ x- ]$ I3 }# M  o; {2
, K5 g' P9 p! e2 h3 G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( ]# d7 {; ]+ w6 [/ U
光强；
$ q: U# }! m. v0 z; V2．利用若干光子共同作用的原理，建立了光电磁场单缝、双缝4 A# D) d, h+ w: M
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2 z2 K# P) b% E
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# k8 [6 {: J/ C- n
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
" u$ F# L2 b# N, y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
% P" Y: z, T6 o/ y+ {4 b5 O型统一起来，就是光子共同作用的定量表达式。% S# z7 r0 F; w  H
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
, ^: X. t# {& \# A0 j! F) N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/ ^5 T( `) l* Z
偏振片的过程进行了仿真，得出如下结论：' _5 _5 Y9 S! I- I. K4 ~
1. 偏振的真实过程是：当光线到达偏振片时，光线中的大量光
# n' t+ P$ |3 k: p4 [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
8 @; z" Z3 h- |8 V( V2 B* A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，
* K6 Z% n- x+ [' f3 n0 [5 g1 o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
8 ^1 B' p' r- x3 h% ^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
5 w6 ^( \8 W  c: {6 u* F; B新参与其它光子的配对；
+ o+ d9 ~  M& g+ d( N5 o2. 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5 Z6 V0 P2 Q) m
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
" a! O! E0 a# C  J5 r9 A8 n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
6 n: z' H5 c: a8 ]6 Z( W! O不能满足马吕斯定律，说明该猜想仍有一定的不足。
6 y4 m! Y0 A+ A& r& |2 l" q1 k/ Z0 V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7 C2 e: t7 v! V" R6 B1 v" r
理8 O, c0 ?. p% O5 C0 z  Y# |
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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