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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
3 H, W$ s) F- |' D- n摘 要：" U' a7 z0 N7 P
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，' F# R( ~8 B5 x/ [( A
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% a0 k- x& E) `: s+ A  [- P/ h
三个问题。
( x' X# l/ m9 g. C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
8 |# U: k0 R/ P% L- j" E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
9 o+ c. J3 v7 Y- M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
. l8 l8 M2 d& ~2 ?  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
" m* `; N& q$ Y8 ]$ B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
. ~& K5 T- B& C! |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
" g& S  G; G8 K1 Z% y  `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
+ }% t  E% l$ @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
- P4 D; ^3 G, m射发生的必要条件。
9 v6 w. R, \3 x/ h  {" P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" ~" T3 V, l8 G% Y
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( X9 }/ u5 m, V: y3 P. U* 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，
8 \- T9 e! ?* a& j" G! m' ?9 S4 \# ]得出如下结论：
4 }/ g! l1 g2 {- W/ ^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
/ f9 P3 N' N0 h+ o+ _- L% }$ t2 i- e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 [. m+ J6 I' p8 o2
. e& }7 c$ t9 p. s9 P- b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) r: D1 a6 D
光强；
: y. s, V4 T' N* }, m. K2．利用若干光子共同作用的原理，建立了光电磁场单缝、双缝
0 S# i7 B  V3 X5 R/ A1 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
$ X8 B1 \7 q8 {7 [4 l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
: m  X. {( V; C7 {' L7 f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+ ^& W5 A# }+ a1 U
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
' E* w# m$ E) w' o1 A! K型统一起来，就是光子共同作用的定量表达式。4 {: q; g+ _' m9 j) C2 K
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' `' {8 F" J( [: L% X
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
. R. o$ V9 c( a偏振片的过程进行了仿真，得出如下结论：
, ~" O6 R6 f. h5 P3 ~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
& [7 q' S  z+ q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* c! ~2 i# T- Z5 O3 b9 v
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，* f8 i6 i) q6 r3 f
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' S% w2 A) A- E5 I1 X! F6 K
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
' K+ H: M" `; M9 l7 Z新参与其它光子的配对；' x$ X( g) G; d1 J
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; R: N! A( A. ~5 D# _5 g9 s
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
2 }( ]: `! t6 x2 b) w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0 T8 B4 I0 J. m) ^; F
不能满足马吕斯定律，说明该猜想仍有一定的不足。8 a" i- C+ o) s
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 s! z, d' e, i  M: p2 {, {+ ?
理. a( J# x+ ]1 [) a  w7 P
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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