题目
以下哪个实验验证了态叠加原理?A. 双缝干涉实验。B. 光电效应实验。C. 比萨斜塔实验。D. 迈克尔逊-莫雷实验。
以下哪个实验验证了态叠加原理?
A. 双缝干涉实验。
B. 光电效应实验。
C. 比萨斜塔实验。
D. 迈克尔逊-莫雷实验。
题目解答
答案
A. 双缝干涉实验。
解析
态叠加原理是量子力学的核心概念,指微观粒子的波函数可以同时处于多个状态的叠加,直到被观测时才“坍缩”为某一确定状态。验证这一原理的关键实验需体现波函数的叠加导致干涉现象。
本题需明确各选项实验的核心内容:
- 双缝干涉实验(A)通过单粒子多次实验形成干涉条纹,直接展示波函数的叠加性。
- 光电效应(B)体现光的粒子性,与叠加无关。
- 比萨斜塔实验(C)属经典力学,验证自由落体规律。
- 迈克尔逊-莫雷实验(D)属经典物理,检测以太漂移。
破题关键:明确各实验对应物理规律,抓住“干涉现象”这一核心特征。
选项分析
A. 双缝干涉实验
核心现象:单粒子通过双缝后形成干涉条纹。
叠加性体现:
- 波函数叠加:粒子通过双缝时,其波函数在空间中叠加,导致概率分布呈现干涉图案。
- 无观测时的叠加态:未测量具体路径时,粒子同时“经过两个缝”,形成叠加态。
B. 光电效应实验
核心发现:光电子的发射与光频率相关,验证光的粒子性(光子假说)。
与叠加无关:实验未涉及波函数叠加,而是单个光子的能量传递。
C. 比萨斜塔实验
核心结论:不同质量物体自由下落加速度相同(经典力学)。
无关性:属宏观运动实验,与量子叠加无关。
D. 迈克尔逊-莫雷实验
核心目的:检测地球相对以太的运动,结果否定以太存在。
无关性:属经典光学实验,与量子叠加无关。