为什么镀膜的镜头透光率更高

我来把之前立的flag清一下。量子力学的第一个实验——为什么镀膜的镜头透光率更高。 这第一个实验，需要你回去看一下你家的照相机的镜头。或者你的手机的镜头，现在大部分手机的镜头也是镀膜的，所以你能看出来他们是带颜色。那为什么要给照相机的镜头多上颜色呢？你想，如果是个照相机，他肯定希望光进入的越多越好，这事儿不对啊，为什么？你想让更多的光进来，然后你的方法是给他镀一层膜。实在不行再镀一层膜，那现在大部分的这个复杂的镜头都是镀了很多很多层膜的。这真不对呀，为什么？因为每镀一层膜，它就增加了一个光的反射界面。这个是光的反射的时候就学过了，如果你还有印象就知道是有一个东西叫做反射率和透射率的，也就说每镀一层膜，它透过去的光会更少。你就设想一下，你家有一个什么筛东西的筛子。然后我给他加更多层的筛子，然后我还希望他通过的沙子越来越多。这是不可能的事情，你每加一层这种过滤的装置，它总是要过滤掉一些东西。然后让透过去的东西更少。 那这是怎么回事呢？能画出来图，就是这个这个图就是一个玻璃上面有一个入射光，这有个反射光，然后这个入射光他会继续到达玻璃的下一层，接着再一次发生这个反射，最后透过两层反射界面的那个光才是透射过这个玻璃的光。实验做出来，取决于这个这个玻璃的厚度，这个玻璃就是相当于我们现在的透射膜，取决于这个玻璃的厚度。他可以使得这个光完全通过的形态，或者以最大反射的形态。那最大反射的形态假设比如说举个例子，假设每一层是4%是要被反射走的，那么它最大这个被反射走的状态，它可以做到16%。只是它0%和16%的反射光都是可以的，也就说一层的时候它是4%两层的时候可以做到0%。这怎么可能。你按照这个筛子的经典模型想想，假设你第一次100个小球过来了，其中平均来说四个要被反弹走。好了，跑走了，已经离开这个实验了，对吧？然后接着呢，这些96个下来的呢他要经过第二个界面。第二个界面平均来说又是4%，那约等于他还是4％因为96×4%还可以认为是4％，也就是说大概来说我一层4%的话，两层应该被弹走的是8%，也就穿过他的大概是92%，，假设说我家有个过滤器或者有个水坝或者有个什么东西，我只能每一层赶走的是4%，我问你两层赶走多少？废话，那肯定是100%×4%，然后100%再减去这个100%×4%，对吧？然后我再拿它再乘以4%。那每一层都这么衰减下去完了，那就越加更多的层，他透过的越少啊怎么可能反射零呢？ 那这个实验真的是做出来的，他真的可以做到零。那一个做到零的方法是他说大概是这么解释的。来自于经典光学。一束光波照过来，照的这个平面上它就分成两束，这弹走一束，这射下来一束。这个弹走的强度也是4%，那射下来这一束，他会在另外一个表面上再发生一次。弹过来那么大约也是4%。然后，他说这个出来的4%，它会经过上一个界面的时候又发生这个透射和反射，那么忽略这个4%×96%，这个也认为他还是4%，其实已经略小于4%了。但是忽略这一点，那么也认为4%的话也就说我用两个光都是沿这个方向。一个是直接被弹走了，一个是出来之后再被弹走，然后，你看不是有一团这样的光过来吗？所以你在你的光路上，在这个点上有一些是直接弹走的。有一些是从下面来弹走了，于是在这个点上这两双束光有可能会被会被相消。那光为什么会被相消呢，经典力学是这么说的，光不过就是一个波，如果一个波峰碰到一个相同形状的波谷的时候，你把他们俩一叠起来，它就是平的，所以叫相消。所以为什么能够消，背后是牛顿力学。经典光学就是这么解释了——为什么两层反而增加了他的透过率。简短的说就是第一次被反射走的，他在这个点上有，然后同样的第二次被反射作用透出来的也会在这个点上有，因为他是一大群光波过来的。然后这两个因为他在同一个点上它就消掉了，那消掉了能量要守恒，能量上哪去了呢？全被透过去了。那，这个解释看起来还不错。但其实这个解释其实就是胡扯。 我们现在这个仪器已经到达了非常高的地步，我们能够每次就打一个光子过去。那怎么验证他是一个光子呢？我们就用某种方式去探测这个光子的能量，我们发现小到一定程度以后，他就不可能再小了。所以是有个最小能量的，这个最小能量跟光的频率也就是光的颜色有关，这个我们不管，但是对任何一个给定的光，我们总是可以看到一个最小能量的。我们只要一个光子，那既然他是最小能量，绝对不可能再分开的，刚才那个波的解释就错了。我们把它看成一个乒乓球，他要么就透下去，要么就被弹走，因为他是一个，他不再分开了，假设他被弹走了，故事结束了。他不可能又有任何其它行为。 一个球打过来，弹走了，你还想干什么，你不可能发生任何事情，说弹走了这个事情，将来还会和底下那个发生的事情两个事情叠加起来相消，不可能啊，因为这两件事情是不可能同时发生的。对吧？所以如果我要解释的对，我的解释是就算一个光子他也会劈成两半，然后一个被弹走，一个接着往下，然后再合起来，这个已经被否定了，因为它是最小能量了。或者我说就算他是直接这么弹走第一个可能，第二个可能是这么上来以后再被透射出去，这两个可能，就算他不可能同时发生，我仍然数学上，形式上要把这两个东西加起来。我如果允许我这么加我这个事情就搞定了。 也就是说他确实不可能同时发生，无论你怎么想，他也不可能把他加起来，但是你如果允许我加。我强行把他们俩加起来，他的数学就和我前面说的这个波劈成两叉，再合起来的是一模一样了。这时候就解释了现象。 我们来总结一下，也就是说这个光过玻璃的事情是可以通过经典波来解释的。而经典波是怎么解释的呢？说一串光波过来劈成两半，一部分被反射走了，一部分透射，透射完了，它又弹回来，又投射，在某个地方处在同一个点上，这时候同一个点上能震动呢，由于有牛顿力学，他可以把他加起来相消了，这是经典波的解释，但是它是依赖于一团光过来的。但如果是乒乓球经典的例子，我们发现他打到这可能就飞走了，或者穿透它，再飞上来，他两个不可能同时发生，所以绝对不可能加起来。所以经典波能解释我们观测到的现象，但是它不能用于单个光子的解释，而经典粒子，他不能解释这个现象。那将来我们会发现我们只需要做一件事情，这件事情就是不管如何，你允许我把这两个不可能同时发生的事情给他加起来。你允许我这么干，我就得到了解释。