无巧成书 Logo无巧成书
首页分类理科实验室物理力学双缝干涉:光究竟是粒子还是波?
进阶#物理#光学#波动#双缝干涉#量子启蒙#互动实验

双缝干涉:光究竟是粒子还是波?

托马斯·杨在1801年用双缝干涉实验震撼了物理学界。调节光波波长、双缝间隙与光屏距离,实时观察两列光波如何相遇相长、相克相消,揭示光的波动本质。

经典物理互动实验室

双缝干涉:光是粒子还是波?

托马斯·杨在 1801 年用这个实验震撼了物理学界。调节波长与缝距,亲眼见证两列光波如何“相遇相长、相克相消”。

550 nm
条纹间距 Δx ≈ 2.64 mm
光波波长 (λ)550 nm
380nm (紫)550nm (绿)750nm (红)
双缝间距 (d)0.25 mm
0.10 mm (密)0.45 mm0.80 mm (疏)
缝屏距离 (L)1.2 m
0.5 m1.5 m2.5 m

直观原理解读

✨ 为什么会有明暗相间的条纹?

当光穿过两道狭缝时,会分别演变成两列同频率的球面波。到达屏幕某点时,若两列波的路程差恰好是波长的整数倍($\Delta r = k\lambda$),波峰与波峰相遇,形成明条纹;若路程差为半波长奇数倍,波峰撞上波谷互相抵消,形成暗条纹。

📐 条纹间距规律公式

Δx = ( L / d ) · λ

• 红光比紫光条纹更宽(波长 $\lambda$ 越大,$\Delta x$ 越大)
• 缝距越小,条纹越分散($d$ 越小,$\Delta x$ 越大)