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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
/ X6 Z) l" S- R- V3 D摘 要：
$ }; y! y# G2 {$ _$ T3 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，) K1 D/ e- @0 m
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# r! A% s6 _! _5 _& d8 n. g
三个问题。5 ^: V* _% \, o
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0 Q. J$ K' F8 Y- |
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; G! V" ~. @3 V( J8 W$ d( J1 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' M- z2 f- h2 F( T
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
4 M+ U' o: U# n: N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( k' ]; L6 K! V) ]$ l1 f
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
# m% j* {' V  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' k" w5 f- |2 m; v  {
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
9 F4 ]# b6 s, ?. B3 e射发生的必要条件。- \5 U3 \3 Y" c& S
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, N6 S/ `  h7 @# l7 U. r! @
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$ I; e2 N7 _6 O3 w
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 }- Q1 R; t* K% A  q+ U
得出如下结论：+ `* k$ ^! {/ `) ]+ a, n
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 K8 L& M- K6 a/ w$ I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
$ w. K( b( b" y2
' X6 _0 m) s, p( d  o3 }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
0 C9 \& W, v$ _& g. a光强；
# @& _) h% v: {+ E: h4 k5 m2．利用若干光子共同作用的原理，建立了光电磁场单缝、双缝; O9 w- t  k2 n" C2 E0 o8 ?
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
' Y9 O. v3 K2 r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2 s) Y  L2 w) a( W8 v2 I  M& _
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 l  \; D2 E3 y- T9 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' y' f7 f6 T# p2 O4 H
型统一起来，就是光子共同作用的定量表达式。
! I/ G9 c9 J7 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
1 Q5 d6 w$ B: w/ e9 z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
( H" ~* j( _( m. ?- ?- C! i, U% V偏振片的过程进行了仿真，得出如下结论：
7 m0 n4 |, [, @2 b6 F1. 偏振的真实过程是：当光线到达偏振片时，光线中的大量光6 S% \" x4 t0 `
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 |5 c8 K( Q& X, p" P
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，/ q! c5 w0 n8 _6 \+ Z+ {
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
% N/ r0 B8 _) f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
# H: B# N9 L, }新参与其它光子的配对；
+ F6 W" i7 z$ F3 }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
3 {% |8 ~* N' g0 r/ _7 o3 Q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
' G9 l8 s; G0 V, I3 y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
; Z. w: c) I0 y, Z不能满足马吕斯定律，说明该猜想仍有一定的不足。
9 u) L6 P. t& Z1 Q9 T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
% M4 d+ C$ R3 ~* f/ G( J理9 `# s: \" T& m  W* X( 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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