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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& Q  K+ D7 D# G
摘 要：
9 U& D, i# {8 l) Y& H9 J  b4 F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，
9 g8 q0 T' e1 C' a, B, P& z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) ?% T. r' j! L; e7 X# j/ a7 L
三个问题。
4 T% b* v) h6 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
5 L- j0 A2 e. n( Y5 E! W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
. D' Q1 @5 g- J) ~$ [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
  y* O6 \( `2 n3 [- B' ~5 k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. @) K& g7 P+ ^9 t! c6 M
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
: U8 N# Y6 D# |7 @# f1 }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+ T, K0 M/ x0 R4 a* K* b! q: S
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
0 h2 a8 ?7 w* o; e6 `1 a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
( [) K* o8 C$ L# q  \# r射发生的必要条件。
" K# N' T9 A: W" Y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, Q$ ^6 W" i/ a- x/ N0 n
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
1 D9 B% U4 Z2 X$ K$ R1 q. A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，& y' ^+ J( `! k0 m
得出如下结论：
2 g* y7 a$ d( }5 b4 J1．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
' H/ S9 M$ c# V! ^+ i0 R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
( o8 i1 b, E' n( W# {- q) x5 b2, o" Q6 p3 ?: F/ F* M- j1 |& A/ ~
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
- X- M7 h8 I4 Y+ _% Y光强；
0 [7 e0 y" i6 q2．利用若干光子共同作用的原理，建立了光电磁场单缝、双缝3 P- ^" D* f4 V7 o: F7 @( A6 e( k
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" P* K$ E# j" l. j/ G, u
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
) n$ B4 _2 L) k4 C. 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  y8 r' I/ ~2 n) K! O3 J' b5 j
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4 i3 g; E0 l: N8 v/ R! j( u# v6 L
型统一起来，就是光子共同作用的定量表达式。
! r# _8 i. I, |9 a! E! E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
) U. I- H7 O. L; f1 j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
% M% N3 k( [: [9 D+ o. L7 i  z偏振片的过程进行了仿真，得出如下结论：
  @' T% d  }9 w! }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
; E+ }7 G& {* Z7 R1 M; R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
) X: N1 V& j4 J- N: N7 m& `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，( o1 b6 n' G' R8 b7 s- F6 U
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! b1 B: B0 q9 H' V- N
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 }. B8 `3 D! a4 D0 B9 H
新参与其它光子的配对；1 q" B3 E* s! E3 }: u
2. 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$ O: I" a9 T' r
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! Z  W  D, n5 c* q$ _, c
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
3 E! V; _# }1 d# S8 d不能满足马吕斯定律，说明该猜想仍有一定的不足。
5 b! n0 _9 D% L% b) ?; N6 ^( Z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
/ ]! S4 H0 d2 p3 f理6 d5 X# K) E% J8 L% e
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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