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Sandbox Physics
量子物理:读懂证据

23 篇文章 · 6 条阅读路径 · 中英双语

探针、光与测量:读懂证据

23 篇双语文章,沿装置、观测与推断边界,读懂衍射、显微、光谱、光的控制与无线传播。

图像、谱线与延迟脉冲,留下的信息各不相同。可以从想理解的测量出发;每篇先沿装置追到观测,再问这些观测支持哪些结论。

衍射、相位与表面结构

先看探测器留下什么,再问测量能分开什么结构模型。

  1. Laue 与 Bragg 父子:从斑点走向晶体结构

    衍射照片之外,还要测什么,才能判断原子怎样排列?

  2. Zernike:用参考波看清透明结构

    透明样品已经改变了光波,普通图像为何仍然几乎没有明暗?

  3. STM:等电流轮廓为何不只是地形

    隧穿电流怎样分辨表面结构?同一表面换偏压后为何可能变样?

  4. 电子衍射:两种实验,同一个波长检验

    角分辨电流与照相底片上的圆环,怎样把物质波建议变成定量检验?

  5. Ruska:形成电子图像,只是第一步

    从放大的网格,到能分辨更细结构的显微镜,中间还缺什么?

  6. Kai Siegbahn:电子能量怎样开始揭示化学环境

    一条分辨开的光电子峰,怎样成为表面附近成键环境的证据?

干涉怎样记录与量长

比较长度参考、颜色的深度记录与可再现的波前。

  1. Michelson:把条纹数变成长度

    为什么量长度时,稳定的谱线与精密移动的镜子同样重要?

  2. Lippmann:颜色怎样写进底片深处

    没有彩色染料的感光材料,怎样反射出原景物的颜色?

  3. Gabor:把参考波一起拍进去

    只记录强度的底片,后来怎样再现波的方向与曲率?

受控光与精密测量

沿光源制备、谱线辨别、频率参考、传输损耗与脉冲压缩阅读。

  1. Maser:选出的分子怎样维持振荡

    一束激发态分子,怎样变成持续振荡的光源?

  2. 激光光谱:宽谱线里怎样测出窄结构

    热运动把谱线抹宽后,非线性激光测量怎样把细结构找回来?

  3. Glauber:看见条纹,还不够说明全部相干性质

    光子符合能读出什么,是光谱和条纹没有告诉我们的?

  4. 频率梳:除了齿距,还要知道起点

    脉冲重复频率已经知道了,为何仍不能确定绝对光频?

  5. 高锟:光能导进去,还得传得足够远

    材料损耗的判断,怎样改变光纤通信的前景?

  6. CPA:把脉冲拉长,再放大能量

    先把脉冲拉长,为什么反而能得到更短、更有能量的输出?

分子、力与极快运动

各探针测不同坐标;都谈振动或脉冲,不等于仪器相同。

  1. Raman:换了入射谱线,位移为何保留

    怎样用谱线区分分子能量交换、普通散射与荧光?

  2. 光镊:抓住小球之后,怎样量力

    被光困住、仍在热运动的小球,怎样成为定量测力工具?

  3. 阿秒脉冲:宽光谱之外,还要怎样量时间

    电子谱怎样支持飞秒以下的脉冲串与孤立脉冲?

  4. 中子散射:原子在哪里,又怎样运动

    衍射之外再分析出射能量,能多知道什么?

X 射线:发现、特征辐射与精密谱

把透射影像、发射光子与光电子分成不同测量路径。

  1. Röntgen:影子能证明什么

    一块发亮的屏,怎样支持发现新辐射?它又留下哪些问题?

  2. Barkla:靶材为何改变出射辐射

    吸收比较怎样区分元素特征辐射与原射线的散射副本?

  3. Manne Siegbahn:精密线位怎样改变能级图

    把 X 射线谱线分得更开、量得更准,能多知道哪些原子结构?

无线通信与高层大气

接收建立通信链,干涉与脉冲延迟进一步约束大气。

  1. 无线电与电离层:收到信号之后,还要测什么

    远处收到电报,怎样进一步变成高层大气测量?

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