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《阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng).pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、Ahronov-BohmEffectYakirAharonov1932年生于以色列海法,是一位以色列物理學(xué)家，主攻量子力學(xué)領(lǐng)域。曾經(jīng)獲得沃爾夫物理學(xué)獎。2010年奧巴馬總統(tǒng)提出授予國家科學(xué)獎?wù)?。他的研究興趣是拓撲量子力學(xué)，量子場論和量子力學(xué)的解釋。1959年，他和大衛(wèi)玻姆提出了阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)，他們共同獲得了1998年沃爾夫物理學(xué)獎。DavidJosephBohm（1917-1992），英籍美國物理學(xué)家（猶太人）并曾參與曼哈頓工程。阿哈羅諾夫的博士導(dǎo)師。卓越的量子物理學(xué)家，不僅在主流研究（諸如等離子體物理學(xué)理論、金屬理論等等）中做出其獨特的
2、貢獻，而且更重要的是，在量子力學(xué)的基礎(chǔ)研究中，他以反潮流的大無畏精神和嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度，對于玻尓創(chuàng)立的量子力學(xué)正統(tǒng)觀點提出了挑戰(zhàn)。幾十多年來，他于1952年發(fā)表的關(guān)于量子因果解釋的兩篇著名論文，一直是實在論物理學(xué)家從事量子力學(xué)基礎(chǔ)研究的鼓舞力量和思想源泉。相關(guān)背景在經(jīng)典電動力學(xué)，描述電磁場和帶電粒子運動的麥克斯韋方程組合洛倫茲力公式，都是以電場強度E和磁感應(yīng)麥克斯韋方程組強度B作為基本物理量來表達的。洛倫茲力公式LOGO在經(jīng)典電動力學(xué)中，矢勢A和標勢ψ是為了方便而引入的，它們不是有直接觀測意義的物理量。但其實在量子力學(xué)中，矢勢A和標勢ψ具有可
3、觀測的物理意義。LOGO偉大的理論預(yù)言1959年，阿哈羅諾夫和玻姆從理論上指出，即使在電子的運動路徑上不存在電場E和磁場B，但只要存在標勢φ和矢勢A，也會使電子波函數(shù)的相位發(fā)生變化，而這相位變化可以通過電子波的干涉效應(yīng)加以觀測，這就是著名的阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)。LOGO實驗驗證電子雙縫干涉實驗裝置圖關(guān)鍵：找到一個非零勢（A≠0）的零場（B=0）區(qū)域，檢驗帶電粒子在這個區(qū)域內(nèi)是否會表現(xiàn)出可觀測的物理效應(yīng)。從電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)雙縫分為兩束，到達屏幕上產(chǎn)生干涉圖樣。在雙縫后面放置一個細長螺線管。實驗現(xiàn)象是當(dāng)螺線管通電流后，發(fā)現(xiàn)干涉條紋移動。而且實驗
4、中小心的排除了螺線管外部的磁場。LOGO結(jié)果分析也許有人會認為，是螺線管內(nèi)的B直接作用到管外的電子上，但是這種想法是和局域相互作用的原理相違背的。局域相互作用是電磁相互作用的一個基本原理，既某點上的電荷電流僅受到該點鄰域上場的作用。其實，A-B效應(yīng)是一個量子力學(xué)現(xiàn)象，A-B效應(yīng)的存在揭示了經(jīng)典電動力學(xué)的缺陷，即說明磁場的物理效應(yīng)不能完全用B來描述。LOGO數(shù)學(xué)解釋自由運動電子由平面波函數(shù)描述ip?x/??(x)?e0p?mv,??h/2?1??1????p?dl?p?dl??p?l0?2?1??C2C1??LOGO螺線管通電時管外A≠0(邊界條
5、件)，電子波函數(shù)用正則動量描述i?P?dl/??(x)?e0P?p?eA?mv?eA,LOGO1????????P2?dl??P1?dl????C2C1?e?????0???A2?dl??A1?dl???C2C1?ee????A?dl?????0?0?C?e?導(dǎo)致干涉條紋的移動?LOGO總結(jié)：在量子物理中，矢勢A所處的地位比在經(jīng)典電動力學(xué)中重要得多。A-B效應(yīng)表明，僅用B來描述磁場是不夠的。但是，由于規(guī)范變換所引起的A的任意性，用A來描述磁場顯然又是過多的。對實驗分析表明，能夠完全恰當(dāng)?shù)孛枋龃艌龅奈锢砹渴窍嘁蜃?e?exp?i?CA?dl???
6、?LOGO相位因子的重要性對稱、量子化和相因子是20世紀物理學(xué)的主旋律。—楊振寧LOGOThanksforappreciation！LOGO
