双缝干涉实验公式

既然电子双缝干涉实验是真实的，为什么现在没有人给大家视频演示这个实验？

很高兴有小伙伴提出了这么一个睿智的话题。

先砸答案吧：原因是无法拍摄视频。

由于老郭也是物理系毕业的，虽然后来没干专业，但是这类实验还是有些了解的。

我们首先来看一下实验准备。

可能有的小伙伴会问，这么简单的实验有啥好准备的。

其实您错了，这个实验要准备的地方非常多，因为这是一个非常精细的实验。

一、电子源准备这个实验需要运动的电子来穿过双缝。

而我们根据物质波的公式可以知道，电子的波长跟入射电子的动能是成反比关系，在速度远低于光速的情况下，与电子速度的平方成反比。

所以，我们实际上就需要一台电子加速器。

二、双狭缝准备可能有不了解的小伙伴再次好奇，双狭缝有什么可准备的。

其实，这是实验中的一个难点，甚至有可能是决定实验成败的一个关键设备。

这是因为，电子的波长很短，跟X射线的波长差不多。

所以制作这个双狭缝的材料就需要有说法，得等造得出来跟电子波长接近的狭缝，同时还要控制两个狭缝之间的距离，这个材料还不会被其它的电子轰碎。

难度是很大的。

三、接收屏需要用特殊材料，因为电子的波长很短，所以，形成的条带间距也很狭窄，所以我们要把接收屏和狭缝的间距放得远一点，才能分辨得出来。

差点忘了说了，这不能是普通得相纸，必须是能让电子成像的相纸。

为了精确，一般这种都是玻璃底片。

四、抽真空我们要把所有的实验设备，都放到一个真空环境当中。

否则，电子流，也就是贝塔射线流其实在空气中的穿透能力很弱。

如果真空度不够，我们根本看不到衍射条纹。

我以前做阿发粒子实验的时候，我那台老的真空泵要工作三天，然后还有油污染影响我的实验结果。

五、冷却如果是实验精度要求非常高的，诺贝尔级别的实验，比如单电子双狭缝衍射，还需要进一步制造真空环境，怎么办呢，必须冷却。

把整个系统中的温度降到接近绝对零度，这样游离的气体粒子就少了。

六、测量如果是单电子衍射实验，用接收屏根本什么都看不见，只能是用法拉第筒，通过转动筒测量不同位置的电流来测量条纹的波峰波谷。

我写这个，主要是想说，其实根本没办法录像。

全程都是看不见的。

怎么录呢？总结一下电子的双狭缝衍射实验，看起来简单，但做起来十分复杂。

单电子双狭缝衍射实验的难度，不会比LIGO引力波探测器简单多少。

这是一个全程无法拍照的过程，因为光的进入，已经会影响到电子的路径了，所以没法拍摄，我们自然也就不会在网上看到这个实验的视频了。

网上传的1974年有一位科学家做了一个用高速摄像机去拍摄电子通过哪条狭缝的实验，说是观测影响了电子的行为，这是纯扯淡。

即使是今天，有没有能小到X射线波长尺度的摄像机呢？还弄出来一个什么细思极恐的双缝实验，就是骗人的。

电子位置的测量，只能通过接收屏、法拉第筒，就这么简单。

这个实验是单个电子的干涉轨迹成像，实验的过程是光速，肉眼根本无法观测追踪，所以要观测的话，还是通过高速摄影来呈现更为直观。

其实，我对这个实验是持怀疑态度的。

单个电子或光子无法肉眼观测，也就无法证实实验中是否只有一个电子。