有什麼簡單的材料就能做的，可以驗證量子力學效應的實驗？

01-06

材料要求簡單容易找到。什麼核磁共振儀，油滴儀就算了。

1、光譜

弄個暗室，留個孔讓太陽光進來；然後用三稜鏡分光，拍攝，觀察光譜中的暗線——這就是吸收光譜；只能吸收暗線對應頻率的光，說明原子中的電子只能接受特定頻率的光，然後躍遷到對應的能級上。

也可以點支蠟燭，同樣三稜鏡分光，拍照，觀察光譜中的亮線。

可以在蠟燭火焰中燒點鹽巴什麼的，觀察光譜中的亮線有無不同，然後搜一下各種元素的特徵譜線，看看蠟燭裡面究竟包含哪些元素。

2、光電效應

這個需要有比較強的電子知識和動手能力。

手工制電子管，但不要陰極燈絲，換成鋅片；給特製電子管加上電壓；然後做個低雜訊、高靈敏度的放大器，把電子管產生的電流信號放大並接到萬用表、示波器什麼的上面……

然後，同樣在暗室里，用三稜鏡分光，然後用分出來的不同色光照鋅片上，就會發現靠紅色一端近到一定程度，鋅片就不會再打出電子（體現為改造後的電子管不再有電流雜訊出現）；而靠藍色一端到一定程度，鋅片就會被打出電子。

這說明，光子攜帶的能量和它的頻率正相關；鋅原子對能量的接受是一份一份的。

嗯，大概也就這倆是最容易做的。要驗證量子力學的其他推論，比如貝爾不等式之類，要求就高太多了，應該不是用些簡單材料和設備就能完成的。

最簡單的高中物理實驗之一：用發光二極體，弄出普朗克常數（給出數量級就好——我要怎麼強調才能讓某些看官注意到！）。

首先，弄一個單色的發光二極體。根據其顏色，大致確定其波長——如，紅光為 640 nm，綠光為 570 nm（網上有表格，比如：LED Color Chart）

用電池組（一般 3V 就差不多了）和滑動變阻器設定一個分壓電路，將發光二極體接在分壓電路的輸出端，將電壓表並聯在發光二極體兩端。閉合開關之前，記得把分壓調為零。

找一間黑屋子，把這堆東西搬進去；不行就拿塊兒布，把頭和這堆東西蒙上，讓你能在黑暗中看到那個發光二極體的光。把發光二極體的分壓從零漸漸增加；當它剛剛開始發光時，找個電筒或者掀開布，記下電壓表讀數。

這時，光子能量就是電壓表讀數乘以電子電量（比如，若電壓表讀數為 1 V，則光子能量為 1 eV）。再用 $h u = h c / lambda = e U$ ，可以得出 $h = e U lambda / c$ 。

須注意的是，以上關係其實只是近似成立，因電子和空穴在結區結合發出光子時，它們的電勢差並不一定等於輸入電壓（好的，我繼續拚命強調這一點，以防有人以為我在說這是嚴格的）。不過，若只是求個數量級，這就夠了。一個常見的預期是，發光二極體剛好點亮的電壓是在 1 V 的數量級；將它代入上面的公式，可得 $h sim 3 imes 10^{-34}mathrm{ J}cdotmathrm{s}$ （而嚴格的數值差不多是這個的兩倍）

量子效應的體現在於，一定波長的光，其能量傳遞，是以 $h u$ 為最小單元的。而要生出這樣一個光子，需要電子和空穴有 $E = h u$ 的能量差；這個能量差，就應該等於剛剛發亮時的電壓乘以電子電量。

你的手機電腦能開機，就說明快閃記憶體的隧道效應理論和實際符合的很好

多圖預警！！請流量黨繞道！

光的各種行為。其實好像不是很切量子的主題，但是多多少少也算有關係吧。理論基礎：衍射，干涉 wikipedia.org 的頁面

平常的話衍射會比干涉好做，因為細而平直還要不太厚的狹縫不好做，波長一大我們又看不見了-_- 所以早上折騰了一個小時左右就搞了兩個衍射。

光學實驗要明顯的話光源最好要單色；雖然一般比較難做到但是還是可以有容易得到的：激光筆～就是老師上課的時候拿來戳投影的那個紅色的小點點↓↓↓

剛好因為平常去觀星手上還有一支指星筆???（還記得有一次我們老師拿著指星筆當紅光的來上課……那個酸爽~_~）

指星筆很危險！！千萬不要對著眼睛照！！

嗯有了光源之後就要搞阻擋物了，要不然怎麼衍射嘛～最簡單的就是一張紙???

這樣的A4紙就行，要求是光不能透過太多（其實多了對摺就好了），邊緣比較直。然後把紙放到光源前面，遮擋光源的一半：

示意圖，實際上還要打開光源之後調整。效果好的話會看見被遮擋的部分還有一些光。如果光源分布均勻的話應該在分界線附近看見平直的衍射條紋，不過激光筆當然不會有這麼好的效果啦，所以是這樣的：

左邊那個尖尖應該就是菲涅耳衍射中的直邊衍射了。不過估計相機鏡頭也有一些影響。對照組：

如果遮擋物尺度小一點的話效果會更好。既然單縫難做，我們就反其道而行之，做一個尺度很小的遮擋物也可以有類似的效果，只不過單縫亮的地方遮擋物就暗而已。什麼東西比較小而且易得到呢？當然是長在我們頭上的頭髮啦~~所以就撓撓撓撓撓，撓下來兩根：

剛好一根粗一根細，可以比較一下。同樣把頭髮放到光源前面就行了，就像這樣：

嗯那是鉛筆......然後效果是這樣的：

未遮擋的時候，一團紅光

這是粗的那根，很明顯看到多了一條斜著的衍射條紋，在中央附近基本上是等間距的。衍射條紋的方向是跟遮擋物放置方向垂直的，而條紋間距則跟光源到遮擋物的距離和屏幕的距離有關。

細的那根，間距變大了，不過也沒那麼亮了。

指星筆的情況差不多；其實條紋間距還跟光的波長有關（紅光綠光不同），不過這種玩玩的實驗很難去準確測量各種距離，所以不容易比較。

對照組

這兩幅圖那根是粗的那根是細的就請自行判斷啦~

如果光源不是上面的單色光的話衍射條紋會有色散，就像彩虹一樣有不同顏色（雖然我覺得這樣的條紋比彩虹難看多了）。當時我們做實驗就是拿一個光電計數器去測這個衍射條紋在不同地方的光強，做完之後獲得成就視力+100 -_-

光學的實驗有激光筆的話還有很多，比如前面放一個小孔做單孔衍射、加透鏡繼續做衍射什麼的。記得人如果迎著陽光走，把睫毛放到太陽和眼睛之間的話也能看見一些彩色條紋，搞不好也是衍射吧，這個很容易做（笑）。

最後祝新年快樂~（為什麼新年我要來答這樣的問題......）

光電效應實驗

由於紫外線照射，大量電子從金屬表面逸出。還有個就是電子顯微鏡，這個不算高級設備吧？一般學校都有的

說明電子有波動性

量子的實驗不太好做啊，，，我覺得樓上的幾個有的和量子就沒啥關係有的沒滿足樓主的需求不夠直觀想像，想到一個比較容易想像的，隧穿實驗：你搞來一堆石子，站在樓頂向前扔，如果數量足夠多會有那麼一兩個被彈回來（即是沒從樓上掉下去），嗯，這是格里菲斯想到的段子的變種（他讓你開車從懸崖上飛下去）。又或者你找劉亦菲表白去，雖然你失敗了你覺得這是個自取其辱屁用沒有的事？no no no，在無數個平行宇宙中說不定有一個你就成功了（99.9%失敗態+0.1%成功態）為了這個你也要試試啊！當然，也有可能就一個本徵態（100%失敗態），有再多的宇宙也沒一個你成功，，，

最能說明問題的是SG實驗

我做過一個雙縫干涉的小儀器。能看見干涉條紋，但不是特別明顯。只要一個平整的厚度小於2mm的金屬板，中間開一個1cm×2cm的孔，0.1mm的漆包線，刀片若干。把漆包線拉直固定在那個孔上然後用刀片造出兩個小於0.2mm的狹縫。在搞一個板有0.5mm以下的狹縫就好了。具體方法就看你自己啦。