【菜科解读】

在量子力学里，双缝实验是一种演示光子或电子等等微观物体的波动性与粒子性的实验。

双缝实验是一种“双路径实验”。

在这种更广义的实验里，微观物体可以同时通过两条路径或通过其中任意一条路径，从初始点抵达最终点。

这两条路径的程差促使描述微观物体物理行为的量子态发生相移，因此产生干涉现象。

另一种常见的双路径实验是马赫-曾德尔干涉仪实验。

双缝实验还被列入了世界十大经典物理实验之中，但是有人却认为双缝实验十分的恐怖，双缝实验为什么恐怖呢?接下来我们往下看~~

双缝试验为什么恐怖?

如果电子是互不干涉地运动，穿过双缝落到黑板上是两道痕迹。

如果电子是以波的形式运动，由于波之间存在干涉，穿过双缝落到黑板上是一道道痕迹。

一开始实验表明电子以波的形式运动。

即使一个个电子发射，黑板上还是一道道痕迹。

于是科学家想知道为什么一个个电子发射也会有波的现象，于是将高速摄像机对准双缝以便观察。

重点来了：当想进一步观察时，粒子却是是互不干涉地运动，穿过双缝落到黑板上是两道痕迹!!!双缝实验，著名光学实验，在1807年，托马斯·杨总结出版了他的《自然哲学讲义》，里面综合整理了他在光学方面的工作，并在里面第一次描述了双缝实验：把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面，这样就形成了一个点光源(从一个点发出的光源)。

现在在纸后面再放一张纸，不同的是第二张纸上开了两道平行的狭缝。

从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上，就会形成一系列明、暗交替的条纹，这就是现在众人皆知的双缝干涉条纹。

试验本身没什么问题，证明了光有波粒二象性，但是科学家们想观察清楚如何会这样，于是他们在微观层面上来观察，架设高速摄像机，观察光子是如何一个一个通过缝隙形成波干涉的，这时候神奇的事情出现了，光子波的特性消失了!又变成人类最容易理解的粒子，只出现了两条条纹。

这才引出了超级可怕和诡异的电子双缝干涉实验和后来石破天惊的的“延迟选择实验”，给整个人类带来了前所未有的思想冲击。

单光子双缝干涉实验现在有一种仪器，每次只发射出一个光子，这时如果遮板上仍然有两个缝隙A和B(遮板与上述传统实验一样)。

依照传统理论，该光子每次有且仅有以下三种情况中的一种：被遮板挡住通过A缝通过B缝因为要观察投射面的光斑分布，所以不必考虑情况1。

也就是说，只要光子通过了遮板，要么从A缝通过，要么从B缝通过。

按照这种传统理论推导，在投射面会形成两个均匀的光斑，因为每次只有一个光子通过，该光子无法与其他光子发生干涉。

但是实际的实验结果让人大跌眼镜。

就算每次只发射一个光子，投射出的光斑依然有干涉条纹。

单光子双缝干涉实验图像实验结果表明，就算每次只发射一个光子，在发射若干次后，投射面依然会形成明暗交替的影像。

这就说明，每个光子似乎同时通过了两个缝隙，自己与自己产生了干涉!这些不算什么，更让人无法理解的是，如果用另一个仪器对双缝进行精确测量，以确定光子到底从哪个缝经过，则干涉条纹就会就会消失。

换句话说，光子似乎能够知道自己被测量，一旦被测量则它只会从一个缝中通过，没有干涉发生，也就没有了明暗交替的光斑。

我们作为观察者，改变了整个事件。

但是更玄乎的还在后面。

1979年在普林斯顿举行了一场纪念爱因斯坦诞辰100周年的活动。

会上爱因斯坦曾经的同事—John Wheeler 提出了一个实验，这就是著名的“Delayed Choice Experiment 延迟选择实验”。

前面说过，人们一观测，电子就呈“粒子形式”通过双缝，人们不观测，电子就以波的形式通过双缝。

Wheeler提出，如果我们根据电子的速度，当确定它已经通过双缝之后，迅速的在后面的板上放上摄像机，会出现什么情况?多名科学家动手设计恐怖实验此话一出，天崩地裂，无数的科学家马上开始动手设计实验。

5年之后，马里兰大学的Carroll O Alley和其同事宣布实验已经成功，结果是当我们在确定电子已经通过双缝后，迅速的在后面的板上放上摄像机的结果是—出现了两道条纹!反之亦然，如果迅速的拿掉摄像机，又会出现干涉条纹，即使我们在决定拿掉摄像机的时候，电子已经通过了双缝!这说明了什么??我现在的一个动作(是否放摄像机)，可以决定电子过去的一个动作(以什么方式通过双缝)!?它意味着，当我们没有看电子的时候，电子就不是实在的东西，它像个幽灵向四周散发开来，以波的形态悬浮在空间中。

你一睁开眼睛，所有的幻影就立马消失，电子的波函数在瞬间坍缩，变成一个实实在在的粒子，随机出现在某个位置上，让你能看到它。

波尔的解释更加恐怖：因为它居然认为世界是由意识决定的。

互补原理是这样说的：电子既是一种粒子，也是一种波，它具有波—粒二重性。

但在每一个特定的时刻，电子不可能既是粒子又是波，而只能是其中的一种。

它到底会是粒子还是波，这取决于是否有人观察它，当没人观察它时，它就是波，而一旦有人观察它，它就变成了粒子。

通俗的说， 比如你老婆要生孩子了，如果你不去看的话，会生一大胖小子，但是如果你去看的话，去观察整个生产的过程，那么生出来的就是一个猴子。

再打个比方，你明天菜市场买菜，你明天去了，那里就是个菜市场，你明天不去，那里就是个洗浴中心!你说可怕吗?再比如说，你自以为了解你身后的世界，可是你知道吗?在你转身的那一瞬间，你身后的世界变成了你看到的世界，在你看的前一秒，并不是那样的。

不是这个世界本来就在这里，而是你去看的那一个瞬间，世界变成了你看到的世界。

这个世界只是造物主想让你看到的那个样子，只是一个幻象。

比太阳亮一万亿倍，位于怀柔的“超级显微镜”建成试运行

新京报讯（记者张璐）3月29日，2026中关村论坛年会重大成果专场发布会举行，围绕“四个面向”发布21项科技成果。

在随后的新闻发布会上，中国科学院高能物理研究所高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民对入选的“高能同步辐射光源（HEPS）建成试运行”成果进行解读。

2026中关村论坛年会重大成果发布专场活动解读新闻发布会。

新京报记者 张璐 摄 HEPS不仅是亚洲首个第四代同步辐射光源，也是中国首个高能量的同步辐射光源，是目前全球设计亮度最高的同步辐射光源。

这座位于怀柔科学城的“超级显微镜”以“加速电子生产光”为核心原理，能提供高品质的X射线，深层次探索微观世界，2019年正式动工建设，2025年10月通过工艺验收。

“目前，HEPS储存环束流发射度降至56.8皮米・弧度，可发出比太阳亮1万亿倍的X射线，综合性能达到国际同类装置领先水平。

”潘卫民说。

2025年12月3日，HEPS开始了用户实验，截至2026年2月中旬，已为91个单位完成了200余项课题实验，提供近5000小时用户机时，包括清华、北大等国内多所高校和国内外多家研究机构以及比亚迪、宁德时代等领军企业。

其中航空叶片缺陷检测、3D打印材料动态结构捕捉、高铁轮毂应力检测、液态和固态电池原位工况检测、脑器官神经连接图谱、半导体纳米结构成像等多个方向的实验，均取得重要成果，充分验证了HEPS作为第四代同步辐射光源的卓越性能。

3月20日，HEPS 面向全球用户启动了首轮用户课题征集，这是非常重要的里程碑。

“未来，我们将持续优化机器性能，完善用户服务体系，与各领域用户协同创新，并推动跨领域、跨国界协作联动，成为面向全国和世界的重要创新平台。

”他说。

编辑 张磊 校对 卢茜

电工原理辅助实验箱 交流异步电机控制箱 电工原理辅助实验箱

TW-X75电工原理辅助实验箱 (交流异步电机控制箱） 各位同仁，大家好！今天想跟大伙儿聊聊我们实训室里的一位“老伙计”——TW-X75电工原理辅助实验箱，也就是我们常说的交流异步电机控制箱。

带过《电机与拖动》或者《电力拖动控制》这门课的老师都知道，讲清楚电机控制，光靠黑板上的原理图可不行，学生们听得云里雾里，我们自己讲得也费劲。

走进TW-X75电工原理辅助实验箱 后来学校引进了这批TW-X75实验箱，情况就好多了。

这箱子，用我们行话说，就是“麻雀虽小，五脏俱全”。

它不单单是一个控制箱，更是连接理论知识和实际动手操作的一座桥。

模块化布局，教学一目了然 第一次拿到这个箱子，我就觉得它的设计很对职业教育的胃口。

你看它，380V交流接触器、时间继电器、热继电器，这些电力拖动里的核心元件，整整齐齐地安装在面板上。

上课时，我指着实物跟学生讲：“这就是我们书本上那个KM线圈，这就是那个控制通电延时的KT”，学生们能摸到、看到，印象立马就深了。

而且它把不同功能的电路都做了模块化处理。

比如控制电路这块，有模拟启动、停止、急停的开关；

整流和能耗制动部分，单独配了整流桥和制动电阻。

这样，我们在讲解不同控制环节时，可以聚焦在对应的模块上，逻辑清晰，学生也容易跟上节奏。

硬核配置，满足核心实训项目 这个箱子的技术指标，完全是按照我们职业院校的实训大纲来的。

我们来看看它具体能干什么： 电机起停与长动控制：这是最基础的。

学生利用箱上的3只接触器、热继电器和开关，就能自己动手接一个带过载保护的起停电路。

看着电机随着自己接的电路转动、停止，那种成就感，比做多少道题都强。

星三角降压启动：对于功率稍大的异步电机，直接启动冲击电流大，星三角转换是必讲的重点。

箱子上配备的时间继电器就是干这个用的。

学生通过调节时间继电器的延迟，观察接触器动作的顺序，能非常直观地理解星形接法启动、延时、再切换到三角形接法全压运行的全过程。

能耗制动实验：这也是一个难点。

电机断电后由于惯性不会立刻停转。

箱子上的整流桥和制动电阻就是为了实现能耗制动而设的。

学生可以接好电路，在电机切断电源后，立刻通入直流电，感受制动效果，理解“动能转化成电能，最终以热能消耗在电阻上”这个抽象的原理。

参数的测量与观察：箱子还集成了数字交流毫安表和三相功率、功率因素表。

在做实验时，学生可以实时监测电流大小、功率因数的变化，将理论计算值和实际测量值进行对比分析，这对于培养他们的工程意识和数据分析能力非常有帮助。

如何利用TW-X75改进我们的教学 有了好设备，关键还得看怎么用。

在使用TW-X75的过程中，我也摸索出一些心得，可以和大家分享： 先认元件，后讲原理：不要一上来就对着电路图讲。

第一节课，就让学生对照着实验箱，把接触器的主触点、辅助触点、线圈，热继电器的热元件、常闭触点，一个个找出来，用万用表测通断，搞清楚它们在结构上是怎么对应的。

从故障中学习：故意让学生在接线时留点小毛病，比如接触器自锁触点接错，或者热继电器没复位。

然后让他们自己拿着万用表去排查，为什么按下启动按钮电机不动？为什么一松手电机就停？这个过程最能锻炼学生的故障分析和排查能力，这也是我们职业教育最看重的技能点。

结合变压器，拓展思路：箱子上还有一只双绕组变压器（220V/26V/6.3V）和几个不同规格的电容。

这不仅仅是摆设。

我们可以引导学生，能不能用这些元件搭建一个简单的直流电源？或者和电容组合，理解单相电容运转电机的原理？这样，同一个箱子就能在不同课程阶段发挥作用，物尽其用。

总而言之，TW-X75电工原理辅助实验箱确实是个教学的好帮手。

它把枯燥的理论变成了实实在在的电路连接和现象观察，让学生在做中学、在学中做。

当然，工具再好，也只是辅助。

真正关键的，还是我们如何去引导、去启发学生，让他们不仅学会“怎么接”，更要弄懂“为什么这么接”，甚至能思考“如果不这么接，会有什么后果”。

希望我的这些经验，对大家用好这个实验箱有所帮助。

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