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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
9 j" q1 ]6 O1 I( r+ n摘 要：
0 H3 a' x6 N- W6 Y* u  N5 l9 C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，! n! a* Z2 N  N6 K
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) ~! f, b( V& c( @1 t$ x; z
三个问题。5 V* M* [# T3 M* e( d- _
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
# o4 k! R: x# g; s* q$ ~8 h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
  C0 t% D& z6 O+ v" 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" U# S( T- Q8 Y
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! Q9 A: d1 m/ c
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
0 h" c+ l# d# b: k- K+ k1 Q. t4 b8 B* }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
7 l% ]; n. _1 P. T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% F7 U9 v6 m' F, K& i% H
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! `1 ^' m% N5 e, h
射发生的必要条件。. A" Q; N$ j" x
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
% J- A+ z) H# H9 W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
; w9 L) |* |5 R/ s8 k$ i$ Q2 ]0 t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，
- `5 \- T1 n3 {, M6 _+ j  S- h  o0 M得出如下结论：1 Y' Z$ ~0 v6 C2 A. W% k
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9 S# m# }) ^2 X( G
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3 o2 a$ x9 U$ {9 C# \0 ^9 P' q
2( \; L+ ^+ t9 n4 `* o; q+ V
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
( q+ I, f+ u3 V8 C) j光强；! T# p8 F! i" ~5 ~  c
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  N/ A" E2 Q6 x) A7 c& O( \
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" `/ q7 [& M8 B$ W9 d5 r& q0 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
1 D- [+ a" e! |, s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! S- m5 ~+ T# ~
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1 l# K1 h' h) G3 I
型统一起来，就是光子共同作用的定量表达式。
. f# Y6 ~' j; r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
7 _) z9 ~3 P/ G6 C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8 J8 }+ ?4 ]! I
偏振片的过程进行了仿真，得出如下结论：
6 O; Y3 N4 R( Q# O/ w9 Y1. 偏振的真实过程是：当光线到达偏振片时，光线中的大量光: Q, J1 X) @  [  P
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& O" V3 s8 g' G; S9 V4 Q* Z: E
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，& i, [* [( U: S1 v5 m
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
$ E' Z- Q/ I1 D9 ?3 ?9 V/ j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
/ I$ n% f* j1 s, G新参与其它光子的配对；
7 l" H; p3 U4 }- |2 G2. 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
4 E( }, g" A/ m2 G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$ k/ a% Z6 m# ?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
7 N, v( C6 ^+ u- y5 w不能满足马吕斯定律，说明该猜想仍有一定的不足。) i8 k8 V: j3 q3 N
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
! m* D. P+ K2 R" s8 x6 u9 v理
' K4 E0 c! N$ }/ p% T) l" k 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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