下雨时的窗户竟出现了“量子叠加态”?

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下雨时的窗户竟出现了“量子叠加态”?

下雨时的窗户竟出现了“量子叠加态”?

  湿漉漉的雨天让水珠

  铺满了世界,

  透过透明玻璃总能看到它们的身影;

  仔细观察水珠,

  原来它们内藏玄机,

  仿佛把窗外的景象

  拉入了微观量子状态,

  恍惚中,

  看到了具象的“量子叠加态”,

  仿佛让只能以概率计算的

  某一量子态可视化了。

  今天来创造一场“微观”视觉盛宴吧!

  实验器材

  水杯、喷壶、水、透明板(最好表面比较疏水)、筷子

下雨时的窗户竟出现了“量子叠加态”?

  实验步骤

  第一步:

  向透明板上用喷雾瓶喷上适量的水珠,由于透明板表面相对疏水,形成的水珠形状较为圆润规则。

下雨时的窗户竟出现了“量子叠加态”?

  第二步:

  将选好的图片放在透明板的下方,保持图片到透明板的距离一定,在透明板上方的调整位置观察水珠

下雨时的窗户竟出现了“量子叠加态”?

  破碎的水珠内晃动着扭曲的斜眼笑……看来该系统不同的“量子态”概率差别很大呀……

  这是由于喷出的水珠大小不一,形状也不尽相同;形成的水珠图片,emmm,也是有一定特色的……

  第三步:

  为了让水珠形状统一,我们用筷子将水珠一颗颗点到透明板上,再拍摄水珠图。

下雨时的窗户竟出现了“量子叠加态”?

  于是一个个Emoji清晰地出现在了一颗颗水珠里,滑稽散成满天星,满屏的得意……这是一个较为有规律的“微观系统”……

  原理解说

  当光线通过水珠时,由于水的折射率和空气不同,光线发生偏折,形成新的成像位置。可以将水珠看成凸透镜,根据凸透镜成像的规律,由于水珠的曲率大,焦距小,物距(图片到水珠的距离)大于凸透镜的两倍焦距,所以成倒立缩小的实像。在日常生活中经常能看到水珠形成的图像。

下雨时的窗户竟出现了“量子叠加态”?

  当透明板表面较为疏水时,水珠和板面形成的接触角较大,就像荷叶上的露珠,能够形成圆润的状态,也更接近凸透镜的成像规律,再用筷子控制水珠的大小和位置,于是便能创造出我们想要的视觉盛宴了!

  转自:中科院物理所

下雨时的窗户竟出现了“量子叠加态”?

下雨时的窗户竟出现了“量子叠加态”?

来源: 蝌蚪五线谱