为什么双缝实验可以辨别波和粒子?



光到底是什么东西呢?

你进入一个漆黑的房间,打开电灯,你就能看清一切。一定是有什么东西进入你的眼睛。进入你眼睛的到底是什么东西呢?这个问题在科学上已经争议了几个世纪。主要有两种对立的观点,以牛顿为首的一派观点认为光是粒子,以惠更斯为首的一派观点认为,光是波。

光到底是粒子还是波?



英国物理学家牛顿

牛顿的光学著作《光学》。牛顿认为光是粒子。

荷兰物理学家惠更斯

惠更斯的光学著作《光论》。惠更斯认为光是波。

光的粒子说和波动说都能解释一些问题,但也都有严重的缺陷。但由于牛顿的权威地位,大家普遍接受光的粒子说。这种现象只是人本性使然,但在科学里,权威并非至高无上,不容置疑。要裁决光是粒子还是波,我们只接受一个裁判给出的结果,即实验。

这个实验在1801年到来。这就是英国百科全书式科学家托马斯·杨(Thomas Young)的双缝实验。



英国百科全书式科学家托马斯·杨(Thomas Young

托马斯·杨的双缝实验科学报告中的插图

双缝实验为什么可以判定光是粒子还是波?我们先分别看看小球和水波穿过双缝的现象。

首先看粒子穿过双缝的情况:



再看水波穿过双缝的情形:



水后面的屏记录的水面的位移。

光穿过双缝是什么样的现象呢?如下:



光穿过双缝,在屏上观察到明暗相间的条纹。

我们只能认为光是波,才能解释这样的结果。

标签: , 双缝干涉

仅有一条评论

  1. anonymous anonymous

    还是补点常识吧,粒子也有干涉现象

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