- 從量子到宇宙:顛覆人類認知的科學之旅
- 高鵬
- 489字
- 2019-01-05 05:05:20
1.3 楊氏雙縫干涉實驗
一個世紀以后,情況發生了變化。1807年,英國科學家托馬斯·楊發表了一篇論文,這篇論文里描述了他發現的光的干涉實驗:
“使一束單色光照射一塊屏,屏上開有兩條狹縫,可認為這兩條縫就是兩個光的發散中心。當這兩束光射到一個放置在它們前進方向上的屏上時,就會形成寬度近于相等的若干條明暗相間的條紋……”
這個實驗現在叫做楊氏雙縫干涉實驗,是物理學史上最著名的實驗之一。一束光照射到兩條平行狹縫上(見圖1-1(a)),如果按照牛頓的光粒子理論,這束光只能在兩條狹縫后的屏幕上照出兩條亮條紋,但實驗結果卻是整個屏幕上都出現了明暗相間的條紋(見圖1-1(b)),這不就是波的干涉條紋嗎?托馬斯·楊終于找到了支持波動說的有力證據:光從兩條狹縫中通過后,波峰和波峰疊加形成亮條紋,波峰和波谷疊加形成暗條紋。
托馬斯·楊成功地完成了光的干涉實驗,并由此測定了光的波長,從而為光的波動性提供了重要的實驗依據。

圖1-1 楊氏雙縫干涉實驗示意圖
用單色平行光照射一個窄縫S,即窄縫相當于一個線光源。S后放有與其平行且對稱的兩狹縫S1和S2,雙縫之間的距離非常小,雙縫后面放一個屏幕,則可以在屏上觀察到明暗相間的干涉條紋