ในปี พ.ศ. 2379 เฮนรี ฟ็อกซ์ ทัลบอต ผู้ประดิษฐ์ภาพถ่าย ได้เผยแพร่ผลการทดลองบางอย่างเกี่ยวกับทัศนศาสตร์ที่เขาได้เคยแสดงให้เห็นในการประชุมของสมาคมอังกฤษในเมืองบริสตอล “เป็นเรื่องน่าประหลาดใจมากที่ได้สังเกตว่าแม้ว่าตะแกรงจะอยู่นอกโฟกัสของเลนส์อย่างมาก… ลักษณะของแถบนั้นแตกต่างและชัดเจนอย่างสมบูรณ์… การทดลองได้รับการสื่อสารด้วยความหวังว่าสิ่งเหล่านี้
อาจพิสูจน์
ได้ว่าน่าสนใจสำหรับผู้ฝึกฝนการมองเห็น ศาสตร์.” ทัลบอตทำการสังเกตที่น่าทึ่งในขณะที่เขาตรวจสอบตะแกรงการเลี้ยวเบนที่มีกฎหยาบ ซึ่งส่องสว่างด้วยแสงสีขาวผ่านเลนส์ขยาย ด้วยเลนส์ที่ยื่นใกล้กับตะแกรง กฎปรากฏอยู่ในโฟกัสที่คมชัดตามที่คาดไว้ เลื่อนเลนส์ออกไปเพื่อไม่ให้ตะแกรงอยู่ในโฟกัส
อีกต่อไป ภาพควรจะเบลอแต่ยังคงความคมชัดอยู่ นอกจากนี้ ภาพยังประกอบด้วยแถบสีสลับกัน ซึ่งเป็นสีคู่ตรงข้าม (เช่น สีแดงและสีเขียว) ซึ่งขึ้นอยู่กับระยะห่างของเลนส์จากตะแกรง เมื่อเลนส์ถอยห่างออกไป ลำดับของสีก็วนซ้ำหลายครั้งในระยะห่างเป็นเมตร เมื่อใช้แสงสีเดียว กฎของตะแกรงจะดูพร่ามัว
มากกว่าฟิสิกส์ของการเลี้ยวเบน และนี่คือกระบวนการของทัลบอต ซึ่งเกี่ยวข้องกับการลบซึ่งสามารถทำสำเนาเชิงบวกจำนวนมากได้ ซึ่งเราใช้ในการถ่ายภาพที่ไม่ใช่ดิจิทัลทั้งหมดในปัจจุบัน แต่ทัลบอตทำได้มากกว่านั้น: ในฐานะเจ้าของที่ดินและสมาชิกรัฐสภาชาวอังกฤษ เขาบริหารที่ดินของครอบครัว
ที่ลาค็อก เขาเป็นหนึ่งในผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์ที่นักวิทยาแร่วิทยาขาดไม่ได้ เขาพิสูจน์ทฤษฎีบทเกี่ยวกับปริพันธ์วงรี และเขามีส่วนในการถอดความจารึกภาษาซีเรียและเคลเดีย การฟื้นฟูควอนตัมในตอนแรกตามที่คาดไว้ แต่แล้วก็ปรากฏขึ้นอีกครั้งอย่างลึกลับด้วยโฟกัสที่คมชัดที่ระยะหลายเท่า
มีปรากฏการณ์ในฟิสิกส์ควอนตัมที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบทัลบอต แพ็กเก็ตคลื่นควอนตัม ซึ่งเป็นตัวแทนของอิเล็กตรอนในอะตอม เช่น สามารถสร้างจากการวางซ้อนของสถานะที่อยู่นิ่งที่มีความตื่นเต้นสูง เพื่อให้มันถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นใกล้กับจุดบนวงโคจรดั้งเดิมของอิเล็กตรอน หากแพ็กเก็ตถูก
ปล่อยออกมา
มันจะเริ่มแพร่กระจายไปรอบๆ วงโคจร การแพร่กระจายนี้รับประกันโดยหลักการการติดต่อ: สำหรับสภาวะที่มีความตื่นเต้นสูง ควอนตัมและฟิสิกส์คลาสสิกจะต้องสอดคล้องกัน จากนั้นแพ็กเก็ตจะกระจายไปตามวงโคจรและในที่สุดก็เต็ม มันยังกระจายไปตามขวาง ซึ่งอยู่ห่างจากวงโคจร
แต่นั่นไม่สำคัญในบริบทนี้อย่างไรก็ตาม ในระยะเวลาที่ยาวนาน มีบางสิ่งที่ไม่ธรรมดาเกิดขึ้น: แพ็กเก็ตคลื่นหดตัวและหลังจากนั้นไม่นานT rจะกลับมาจากความตายและสร้างรูปแบบเริ่มต้นขึ้นใหม่ นี่คือการคืนชีพแบบควอนตัม เมื่อเวลาผ่านไป การฟื้นฟูก็เกิดขึ้นซ้ำอีก ในสถานการณ์ที่หลากหลาย
ในเอฟเฟกต์ทัลบอต รูปแบบของความเข้มจะเพิ่มเป็นสองเท่าเป็นระยะๆ ทั้งตามแนวตะแกรงและตามระยะทางจากตะแกรง ในทำนองเดียวกัน สำหรับการคืนชีพควอนตัม ความหนาแน่นของความน่าจะเป็นนั้นมีทั้งแบบเป็นระยะรอบนิวเคลียสและเป็นฟังก์ชันของวิวัฒนาการตามเวลาของแพ็กเก็ตคลื่น
ช่วงเวลาเหล่านี้เป็นผลมาจากการรบกวนที่สอดคล้องกัน เข้าใจสิ่งนี้สำหรับความพอใจ (ซึ่งการรบกวนอยู่ระหว่างเวฟเล็ตจากรอยแยกต่างๆ) และมีผลที่คล้ายกันสำหรับการฟื้นฟู สำหรับแพ็กเก็ตที่ประกอบด้วยสถานะคล้ายไฮโดรเจนใกล้กับระดับพลังงานที่n E nเวลาในการคืนชีพอยู่ในลำดับของnT c
โดยที่T c = hn 3 /2 E1คือคาบการโคจรของอิเล็กตรอนแบบดั้งเดิม และhคือค่าคงที่ของพลังค์ เนื่องจากช่วงเวลาเหล่านี้ ความเข้มจึงสามารถแสดงเป็นรูปแบบซ้ำๆ ในระนาบที่คล้ายกับพรมแปลกใหม่หรือทิวทัศน์ของมนุษย์ต่างดาว การสร้างใหม่เกือบจะสมบูรณ์แบบของระยะหนึ่ง
เมื่อตรวจ
สอบอย่างใกล้ชิด จะเห็น “คลอง” ในแนวทแยงที่ตัดผ่านพรม ในพรมทัลบอต ลำคลองเป็นความเข้มขั้นต่ำที่สัมพันธ์กันระหว่างระนาบภาพที่ใกล้เคียง ในพรมควอนตัม พวกมันคือโครงสร้างอวกาศ-เวลาที่สอดคล้องกับคุณลักษณะของคลื่นที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่
(ไม่เกี่ยวข้องกับความเร็วของแพ็คเก็ตแบบคลาสสิก) คลองสามารถเข้าใจได้หลายวิธีเทียบเท่ากัน: ในแง่ของการรบกวนแบบทำลายล้างระหว่างลำแสงเลี้ยวเบนลำดับบวกและลบ (นั่นคือองค์ประกอบฟูริเยร์ของรูปแบบ); โดยโครงสร้างตามขวางที่เหลืออยู่หลังจากเฉลี่ยตามแนวคลองที่คาดการณ์ไว้
และโดยข้อโต้แย้งที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งและโมเมนตัมพร้อมกัน (ผ่านวิวัฒนาการของฟังก์ชันวิกเนอร์ในเฟสสเปซ) พรมเศษส่วนทั้งทัลบอตและพรมควอนตัมสามารถมีโครงสร้างที่ละเอียดซับซ้อนได้ พิจารณากรณีที่ความโปร่งใสของตะแกรงไม่ต่อเนื่อง เช่นเดียวกับตะแกรง ที่เส้นแบ่งประกอบด้วย
แท่งทึบแสงและแท่งโปร่งใส อีกทางเลือกหนึ่งคือจินตนาการว่าคลื่นควอนตัมไม่ต่อเนื่อง เช่นเดียวกับอนุภาคในกล่องที่แอมพลิจูดของคลื่นเริ่มต้นลดลงเหลือศูนย์ที่ผนัง แม้ว่ามันจะแปรผันอย่างราบรื่นภายในกล่องก็ตามในคำศัพท์ของทัลบอต ภาพที่สร้างขึ้นใหม่ในระนาบz = ( p / q ) z Tประกอบด้วย
ฟิสิกส์เชิงเส้นกำกับอย่างไรก็ตาม มีความรู้สึกว่าพรม – อย่างน้อยก็ตามที่เราอธิบายไว้ – เป็นเรื่องสมมติ เช่นเดียวกับการคำนวณทางฟิสิกส์ การคำนวณเหล่านี้ใช้การประมาณที่ใช้ได้ในสถานการณ์จำกัดบางอย่างเท่านั้น สำหรับการเริ่มต้น การสร้างทัลบอตที่สมบูรณ์แบบและแฟร็กทัลในอุดมคติ
ในกรณีของตะแกรงที่มีขอบคมขึ้นอยู่กับคลื่นแสงที่ระนาบอย่างสมบูรณ์และไม่มีที่สิ้นสุดในขอบเขต
สำเนาของตะแกรงที่ซ้อนทับq พร้อมความไม่ต่อเนื่อง แม้ว่าจะมีรูปภาพจำนวนไม่สิ้นสุดที่ระยะทางเป็นเศษส่วน แต่รูปภาพเหล่านั้นก็ยังเป็นตัวแทนส่วนย่อยของรูปภาพที่เป็นไปได้ทั้งหมด
แนะนำ ufaslot888g