Xét lại thí nghiệm KHE YOUNG

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

94
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'xét lại thí nghiệm khe young', tài liệu phổ thông, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Xét lại thí nghiệm KHE YOUNG

XÉT L I THÍ NGHI M KHE YOUNG XÉT L I THÍ NGHI M KHE YOUNG 1. Các khái ni m. Trư c khi ñi vào phân tích các thí nghi m khe Young, ta c n ph i th ng nh t: th nào là “sóng” và th nào là “h t”, b i n u không s không bao gi tìm th y chân lý trong cái “món h u l n” c a ngôn ng và cái g i là “lư ng tính sóng-h t” s mãi mãi còn là o nh trong “mê h n tr n” do chính các nhà pseudo-physics t o nên. - "H t" – là m t d ng t n t i c a v t ch t (m t d ng th c th v t lý) có kích thư c nh , h u h n; nó có th có nh ng "hành vi" nào ñó như: rơi, lăn, dao ñ ng... T p h p s lư ng ñ l n các h t có th g i là “môi trư ng” – cũng là m t d ng th c th v t lý; nó có th có nh ng “hành vi” như: dãn n , xoáy, sóng… - "Sóng" – là s lan truy n dao ñ ng c a “môi trư ng”. Ta ñã bi t ñ n sóng âm, sóng nư c… là s lan truy n dao ñ ng c a không khí và c a nư c… Có th xem thí d minh ho trên Hình 1. Hình 1. Hình nh giao thoa c a sóng nư c t hai khe h p V y là b n thân "sóng" và "h t" là các khái ni m không tương ñương nhau v m t n i hàm: m t ñ ng là "th c th v t lý" còn m t ñ ng ch là "hành vi" c a th c th ñó. Nh ng khái ni m tương ñương v m t n i hàm c a "sóng" ph i là: "(s ) dao ñ ng", "(s ) rơi", "(s ) chuy n ñ ng", "(s ) quay"... Nh ng khái ni m tương ñương v m t n i hàm c a "h t" ph i là: "hòn", "c c", "v t", "viên"... như nh ng ph n t ñ c l p mà khi t p h p l i s Created by Vu Huy Toan, 20/09/2009 Email: vuhuytoan@hn.vnn.vn 1
XÉT L I THÍ NGHI M KHE YOUNG có khái ni m "ñ ng", “bãi”… ñ i v i ch t r n, hay "vũng", "ao", "h "... ñ i v i ch t l ng v.v.. Chính vì v y, m t "h t" ñơn ñ c quy t không th có "hành vi" là "sóng" (b t quá cũng ch là "dao ñ ng" như con l c). ði u này khi n ta liên tư ng t i hành vi “k t hôn” – ch m t ngư i thì không th “k t hôn ñư c”! Hay “áp su t” – ch m t phân t ñơn ñ c không th gây nên ñư c mà ph i là m t kh i khí! Như v y, "sóng" không nh ng không tương ñương v m t n i hàm v i "h t", mà còn không ph i là "hành vi" c a chính "h t" n a. Có nghĩa là "lư ng tính sóng-h t" là m t khái ni m phi lô-gíc, ch ng khác gì "cu c hôn ph i cư ng b c" gi a "bóng" c a ñàn bò cái v i m t "chú d mèn" t i nghi p lang thang trên bãi c ! Cu i cùng c n ph i phân bi t m t ñi m tr ng y u n a ñó là s khác nhau gi a “sóng” v i “b c tranh” mà nó có th t o nên – cái mà chúng ta có th “nhìn th y” ñư c. Vi c suy di n ch t “b c tranh” mà ta cho r ng nh t ñ nh ph i do “sóng” t o nên là m t nh n ñ nh h p t p; c n ph i xác ñ nh thêm “ch th ” gây nên nó: n u ch th là môi trư ng, thì ñó m i là “b c tranh c a sóng”, còn n u ch th là “h t”, thì ñương nhiên nó ch là “b c tranh c a h t”, cho dù nó có gi ng v i b c tranh c a sóng ñ n m y ñi chăng n a. Ví d m t ho s dùng bút lông có th v nên các v ch, cho dù chúng có gi ng v i các “vân giao thoa” c a “sóng” ñ n m y thì cũng không vì th mà k t lu n r ng “ông h a s chính là sóng!” ñúng không? Còn làm th nào ñ xác ñ nh ñư c “ch th ”: là “môi trư ng” hay là “h t” thì l i là v n ñ hoàn toàn khác! Sau ñây, tác gi s ch ng minh r ng c hai thí nghi m khe Young ñ u kh ng ñ nh “tính ch t h t” c a ánh sáng, cũng như c a electron, ch không h là “tính ch t sóng” như cho ñ n nay m i ngư i v n thư ng nghĩ. 2. Thí nghi m khe Young v i ánh sáng Sơ ñ b trí thí nghi m ñư c mô t trên Hình 2. Nh ng “vân giao thoa” nh n ñư c trên màn nh ñư c xem như “b ng ch ng không th ch i cãi ñư c” v cái g i là “tính ch t sóng” c a ánh sáng. Xét v “ch th ” (t c là “môi trư ng”) c a hành vi “sóng” này, ngư i ta cho r ng có m t lo i v t ch t ñ c bi t g i là ether. Thôi ñư c, c cho là như th ñi! Khi ñó ta s th c hi n ti p thí nghi m b ng cách gi m d n ñ sáng c a ñèn chi u cho t i không. Hình nh nh n ñư c s thay ñ i th nào? Có th th y trong khi kho ng cách gi a các “vân giao thoa” không thay ñ i, thì ñ sáng c a chúng cũng gi m d n, r i bi n m t h n, không còn b t c m t d u v t nào. ði u này làm ta liên tư ng t i hi n tư ng âm thanh: gi s ta gõ lên phím Created by Vu Huy Toan, 20/09/2009 Email: vuhuytoan@hn.vnn.vn 2
XÉT L I THÍ NGHI M KHE YOUNG “ñô” trên ñàn piano – ta s nghe ñư c âm “ñô” này v i âm lư ng gi m d n cho t i không, hay tương t như v y v i sóng nư c: m t hòn ñá ném xu ng m t nư c h , t o thành sóng nhưng v i biên ñ gi m d n theo th i gian cho t i khi m t h l i tr nên b ng ph ng. Màn ch n 2 Màn ch n 1 ðèn Màn nh Hình 2. Sơ ñ thí nghi m khe Young v i ánh sáng Và dư i ñây, trên Hình 3 là mô hình bi u di n quá trình “giao thoa” c a ánh sáng ñư c s d ng cho t i ngày nay. Hình 3. Mô hình hi n tư ng “giao thoa” c a ánh sáng Created by Vu Huy Toan, 20/09/2009 Email: vuhuytoan@hn.vnn.vn 3
XÉT L I THÍ NGHI M KHE YOUNG Vào th i Young làm thí nghi m này thì m i vi c ñúng là như v y. Tuy nhiên, v i trình ñ khoa h c-k thu t th i ñ i hi n nay, chúng ta l i bi t thêm r ng vi c “nhìn th y” ánh sáng c a chúng ta còn ph thu c vào “ngư ng ñ nh y” c a m t: dư i ngư ng này, chúng ta không còn nh n bi t ñư c ánh sáng n a, và vì th vi c chúng ta cho r ng ñã gi m ñ sáng xu ng ñ n không ch b ng vào s bi n m t c a các “vân giao thoa” trên màn nh là chưa xác ñáng – nh ng gì chúng ta không nhìn th y không có nghĩa là nó không t n t i. V y t i sao chúng ta không th thay màn nh b ng m t lo i gi y nh c c nh y, ñ có th thu l i ñư c hình nh v i ánh sáng y u dư i ngư ng ñ nh y c a m t, ñ hoàn t t toàn b b c tranh mà không b qua b t c m t chi ti t nào? B i nh ñâu nó cũng gi ng như trư ng h p không ñ y ñ thí nghi m “rơi t do” c a Galileo thì sao? ðư c r i ta s làm như v y, có khó gì ñâu! Và th là m t ñi u b t ng ñã x y ra: khi nh ng “vân giao thoa” m nh t b t ñ u bi n m t, thì b ng nhiên xu t hi n nh ng “ñ m sáng” lác ñác, ñó ñây trong ph m vi c a các “vân” v a bi n m t ñó (xem Hình 3a)! Hi n tư ng này ti p di n cho t i nh ng “vân” cu i cùng bi n m t kh i gi y nh như ñư c mô t trên Hình 3b. ði u ñ c bi t là các “ñ m sáng” này luôn có cùng ñ sáng, không ph thu c vào vi c nó xu t hi n “vân” nào. N u bây gi ñ t ch ñ ch p th t ch m, thì l i xu t hi n m t ñi u b t ng khác, ñó là s lư ng các ñ m sáng tăng lên và dư ng như có m t “bàn tay vô hình” b t ñ u “x p x p” chúng như ñ “khôi ph c l i” nh ng “vân giao thoa” ban ñ u b ng chính các “ñ m sáng” ñó (xem Hình 3c)! c) b) a) Hình 3. K t qu thí nghi m khe Young v i ánh sáng y u Hãy d ng l i ñây! Nh ng “ñ m sáng” này ñâu ra v y? Hi n tư ng này là gì v y? Rõ ràng nó hoàn toàn khác v i nh ng gì chúng ta ch ñ i trên ñ i v i m t sóng. Nh ng “ñ m sáng” có cùng ñ sáng này nh t quy t không th do sóng c a môi trư ng mà sinh ra ñư c như chúng ta ñã bi t. ði u ch c ch n không th là: khi ánh sáng m nh thì nó là "sóng", còn khi quá y u, thì nó l i là... "h t"! K t lu n như th thì th t là ngu xu n! V y thì ch còn m t kh năng duy nh t, n u như không mu n ch p nh n “bàn tay c a Thư ng Created by Vu Huy Toan, 20/09/2009 Email: vuhuytoan@hn.vnn.vn 4
XÉT L I THÍ NGHI M KHE YOUNG ñ ”, ñó là ánh sáng ph i là h t. Rõ ràng trong m t tia sáng có s lư ng kh ng l các “h t ánh sáng” thì b c tranh nh n ñư c s là chính nh ng cái g i là “vân giao thoa” mà chúng ta ñã th y thí nghi m v i ánh sáng m nh trên. Nói cách khác, qua thí nghi m hai khe Young m r ng này, chúng ta ch có th k t lu n m t ñi u ch c ch n r ng: “ánh sáng tuy t ñ i không ph i là sóng”!!! Còn lý do t i sao “h t ánh sáng” mà có th t o nên “b c tranh giao thoa” như v y, thì l i là m t câu h i hoàn toàn khác – c cho là chưa tr l i ñư c ñi, thì cũng không có nghĩa là ph i công nh n ánh sáng là “lư ng tính sóng-h t”, v i lý do v tính lô-gíc ñã trình b y trên. Nhưng dù mu n ngu bi n ki u gì ñi chăng n a, thì thí nghi m này ít nh t cũng là m t b ng ch ng ph nh n “tính ch t sóng” c a ánh sáng, ch không ph i là “kh ng ñ nh” tính ch t y như b y lâu nay ngư i ta v n quan ni m! Th m i hay cái ñư c g i là “dz y mà không ph i là dz y” là th ñó! Cái ñư c g i là “th c nghi m kh t khe” hàng th k nay là th ñó! Th t ra các v bi t không? Thí nghi m m r ng mà tác gi v a "th c hi n" trên ñây ch ng qua cũng ch là mô ph ng l i cách mà Feymann ñã làm ñ ch ng minh ánh sáng là h t trong cu n sách "QED – lý thuy t kỳ l v ánh sáng", theo ñó ông ñ t m t ngu n sáng ñi u ch nh ñư c cư ng ñ và m t ñ u thu nh y sáng có b bi n ñ i thành tín hi u ñi n g n v i loa. Khi gi m d n cư ng ñ sáng, ti ng kêu t loa phát ra c nh d n, nhưng thay vì gi m xu ng t i không, thì nó l i phát ra nh ng ti ng "l c b c" v i âm lư ng không ñ i, nhưng thưa d n, thưa d n... ng v i m i photon là nghe th y m t ti ng "l c b c" – v y ánh sáng ph i là h t – ông k t lu n như v y. Th c t cũng ñúng như th ! 3. Thí nghi m hai khe Young v i electron M t trăm năm sau, ngư i ta l i làm m t thí nghi m tương t như trên, ch khác là thay ánh sáng b ng h t electron, t c là v th c ch t cái “ch th ” ñư c bi t ñ n ñây ch c ch n 100% là h t, ch không ph i là “môi trư ng” bao g m các “h t” electron này. K t qu thí nghi m ñư c mô t trên Hình 5 v i b n trư ng h p khác nhau tương ng v i s lư ng electron khác nhau: 8; 270; 2000 và 6000. Thí nghi m này ñư c xem là b ng ch ng v cái g i là “tính ch t sóng” c a electron! Th t là l : ch b ng m t s thi u chính xác “chút xíu” trong tư duy v quan ni m th nào là “sóng” và th nào là “h t”, mà ñã d n ñ n k t lu n làm ñ o l n c l ch s : “h t có tính ch t sóng” – “lư ng tính sóng-h t”! Ch ng c n ph i lý lu n cao siêu gì cũng có th nh n th y r ng nh ng gì nh n ñư c ñây ch là “bài toán ngư c” so v i thí nghi m ñ i v i ánh sáng ñã xem xét trên: m t ñ ng là gi m cư ng ñ sáng d n t i không, còn m t ñ ng là tăng d n “cư ng ñ ” chùm electron Created by Vu Huy Toan, 20/09/2009 Email: vuhuytoan@hn.vnn.vn 5
XÉT L I THÍ NGHI M KHE YOUNG t không t i r t l n (6000 h t). Ch ng l ñây không ph i là thí nghi m kh ng ñ nh “tính ch t h t” c a electron sao? Hình 5. B c tranh “giao thoa” c a electron trong thí nghi m khe Young Có th th y ñây v n là m t tình hu ng “kinh ñi n” ñ i v i chúng ta: gi i thích b c tranh do electron t o ra là m t chuy n, còn vi c kh ng ñ nh “tính ch t sóng” c a nó l i là chuy n khác h n. Ch ng l không gi i thích ñư c (c cho là không gi i thích ñư c ñi!) thì c nh t thi t ph i cho r ng “h t” (ch th ) ph i có “tính ch t sóng” (hành vi mà nó không th có v nguyên t c)? Như th có khác gì “n i oan Th Kính” không? Là nh ng nhà khoa h c chân chính mà l i ñi áp d ng cái “h sách” c a m y “c lý nhà quê” như th ñư c sao? 4. K t lu n - C hai thí nghi m khe Young ch kh ng ñư c “tính ch t h t” c a ñ i tư ng kh o sát (ánh sáng cũng như electron, hay b t kỳ m t h t cơ b n nào khác), ch không h là “tính ch t sóng” như cho ñ n nay ngư i ta v n nghĩ. - Nh t thi t ph i xác ñ nh chính xác các khái ni m “sóng” là “hành vi” c a “môi trư ng” còn “h t” là m t “ch th ” ñ c l p quy t không th có “hành vi” ñó, và vì v y cái g i là “lư ng tính sóng-h t” c n ph i lo i b ra kh i v n t v ng khoa h c. - C n th n tr ng v i k t lu n thu c di n “quy n p không hoàn toàn” d a trên các thí nghi m có nh ng ñi u ki n h n ch , không ñ y ñ ; nó s làm ta hi u sai l ch b n ch t c a th gi i T nhiên, t o ñi u ki n ñ siêu hình “len l i” vào V t lý. Created by Vu Huy Toan, 20/09/2009 Email: vuhuytoan@hn.vnn.vn 6