- 1、本文档共10页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
§4 A-B (Aharonov-Bohm) 效应——矢势的可观测效应由于矢势不像
§4 A-B (Aharonov-Bohm) 效应
——矢势的可观测效应
由于矢势不像电势那样可以通过测量电势差而直
接观测,所以人们曾经误以为矢势仅仅是为数学方便
而引入的非物理的矢量。
1959 年,阿哈勒诺夫(Y. Aharonov)和玻姆(
D. Bohm)认为:在电子运动的空间,无论是否存在电
磁场,电子波函数的位相都会受到空间中电磁势的影
响。经过多年的研究,人们认识到矢势与体系的量子
行为直接相关;AB 效应是量子效应。AB 效应在介观系
统、超导量子干涉器和单电子晶体管等器件中到了广
泛的应用。
本节的主要内容:
经典电动力学中的电磁势
量子力学中的电磁势
A-B 效应
电子双峰干涉实验
A-B 效应的定量解释——电子的正则动量
1 经典电动力学中的电磁势
在经典力学中,带电粒子在外磁场中的动力学行
为由洛伦兹力所决定,或者说由磁感应强度 B 决定.
磁场是无源场,所以总可以表示成矢势 A 的旋度
BÑ´A ;对于给定的磁场,用矢势 A 描述可以有
无数种选择,即矢势存在规范自由度。
问题的提出:如图所示,中心区域有一无限长螺
线管产生的均匀磁场。需要注意的是,尽管在黄色区
域的外面不存在磁场,但在磁场区域内、外都存在矢
1
势。在螺线管外,矢势与管轴心的距离满足:Aµ
R
。假设电子在磁场区域 (螺线管)外运动。按照经典
电动力学,电子的运动状态似乎不会受到磁场的影响,
原因当电子在这个区域运动时并没有受到洛伦兹力的
作用。60 年代,Aharonov 和 Bohm 从理论上提出,电
子运动的波函数确实受到磁场(严格说,是线圈的磁
通量)的影响。AB 效应告诉我们,尽管在经典力学的
范畴内,是采用场来描述,还是采用势来描述,两者
是等价的;然而描述一个带电粒子的量子效应,完全
依靠力这一物理量来描述是不完整的,取而代之的应
该是采用势!
2、Aharonov-Bohm (A-B)效应
Aharonov-Bohm 提出,可
以通过图示的电子干涉的实验
的观测,来验证他们提出的理论
是否正确:当螺线管通电之前,
通过螺线管之外的两束相干电
子(波)到达观测屏形成干涉条纹。当螺线管通电之
后螺线管外的磁场仍然为零,但此时电子所走的路径
上的矢势已经不再为零。如果观测屏上的电子干涉条
纹在通电之后,发生了移动,就说明电子运动(的波
函数)受到了矢势的影响!
3、电子双峰干涉实验——A-B 效应
通电前,管外: B0, A0 ;通电后,管外:
B0, A¹0 。通电之后,螺线管外区域的矢势对电
子产生了作用,使得两束电子之间产生了一个附加的
相位差,从而使得观测屏上的干涉条纹的极值位置发
生了移动。
对于一个无限长的螺线管,当通电之后,在电子
经过的路径上磁感应强度 B 为零,但是磁矢势 A 却不
为零。实验测得干涉条纹的移动值为:
eF f
Dy
mvb
F
式中, 为螺线管内的磁通量F B×dS A×d ;
您可能关注的文档
- Ro 差值法恢复地层剥蚀量的不合理性 - 天然气工业.PDF
- RT4 型SM7 超高频桌面读写器规格参数 - 融通高科.PDF
- RMS机架式监视器产品彩页 - RGBlink.PDF
- RFID课程主题三.PPT
- RSNA2014腹部影像学 - 放射学实践.PDF
- RF手册第14版.PDF
- SANETEL 星网通S100 - 星网卫通.PDF
- SARADC设计考虑_科大.PPT
- SCUDERIA FERRARI OROLOGI 保修和服务指南 - Movado.PDF
- S3Math_TSA_PPEx_对称及变换.DOC
- 2024年清远市入团考试题库(含答案详解).docx
- (2025)抚州市入团考试精选题库(含答案).docx
- (2025)内江市入团培训考试题库(含答案).docx
- 2024年江门市入团考试精选题库(含答案).docx
- 2024年云浮市“入团积极分子”学习考试精选库(含答案).docx
- (2025)城口县入团积极分子考试题库(含答案).docx
- 2025中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司春季高校毕业生招聘25人模拟试卷含答案解析.docx
- (2025)吉林省“入团积极分子”学习考试精选库(含答案).docx
- 2025年昌都地区入团培训考试题库(含答案).docx
- (2025)陕西省入团培训考试题库(含答案).docx
文档评论(0)