1.4　泊松的烏龍球

楊氏雙縫干涉實驗拉開了光的波動說對微粒說的反擊序幕。1818年，菲涅耳和泊松又發現光在照射圓盤時，在盤后方一定距離的屏幕上，圓盤的影子中心會出現一個亮斑。這是光的圓盤衍射，是波動說的又一個有力證據。

當單色光照射在寬度小于或等于光源波長的小圓盤上時，會在后面的光屏上出現環狀的互為同心圓的衍射條紋，并且在圓心處會出現一個極小的亮斑，這個亮斑被稱為泊松亮斑（見圖1-2）。

圖1-2　泊松亮斑

泊松亮斑的發現說起來還是一段歪打正著的佳話呢。

1818年，法國科學院提出一個征文競賽題目：利用精確的實驗確定光線的衍射效應。

當時只有30歲的菲涅耳向科學院提交了應征論文，他提出一種半波帶法，定量地計算了圓孔、圓板等形狀的障礙物產生的衍射花紋，得出的結果與實驗吻合得很好。更令人驚奇的是，菲涅耳竟然用波動理論解釋了光沿直線傳播的現象。

競賽評獎委員會中有著名的科學家泊松，但他當時是堅定的光的粒子論支持者，菲涅耳的波動理論自然遭到了泊松的反對。

泊松希望找到菲涅耳的破綻來駁倒他。他運用菲涅耳的理論推導了圓盤衍射，結果導出了一種非常奇怪的現象：如果在光束的傳播路徑上放置一塊不透明的圓盤，那么在離圓盤一定距離的地方，圓盤陰影的中央應當出現一個亮斑。在當時來說，這簡直是不可思議的，所以泊松宣稱，他已經駁倒了菲涅耳的波動理論。

但是另一位評委阿拉果卻是波動說的支持者，他支持菲涅耳接受這個挑戰。他們立即用實驗對泊松提出的問題進行了檢驗，結果發現影子中心真的出現了一個亮斑，這個實驗精彩地證實了菲涅耳波動理論的正確性。在事實面前，泊松啞口無言。

這件事轟動了法國科學院，菲涅耳理所當然地榮獲了這一屆的科學獎。

令人啼笑皆非的是，原本想反對波動說的泊松，竟然無意中幫了波動說一個大忙，雖然屬于自擺烏龍，但畢竟為波動論進了一球，波動論者也沒有忘記他的功勞，慷慨地把這個現象稱為泊松亮斑。不管泊松愿不愿意，他在后人心目中已經成了波動學說陣營中的一員大將。