《是『玻璃球』還是『波』,僅僅在於『觀察』》
雙縫實驗源於第一次波粒之爭

經典力學的創始人:牛頓 astro.sina.com.cn
親愛的朋友,幾乎人人皆知,
水波由水分子組成,光波由光子組成。
牛頓(1643-1727)早在200多年前就說過,
光是由粒子流組成的。
1704年,牛頓著成《光學》,其中詳述了光的粒子性。
牛頓認為,光是由非常微小的顆粒組成的,
而普通物質是由較粗的微粒組成的。
牛頓寫道:「難道物質和光不能互相轉變嗎?
物質不可能由進入其結構中的光粒子
得到主要的動力嗎?」

克里斯蒂安·惠更斯-zh.wikipedia.org
但是,荷蘭人惠更斯(1629—1695)卻認為光是波。
如是,兩種論點爭論了近百年之久。

英國的物理學家托馬斯·楊(1773~1829 )
如前述,牛頓認為,光是微粒流:
光,沿直線傳播,除非它遇到一個物體。
牛頓的『微粒說』(光是一連串的微粒),
主導著對光的本性的認識近百年,
直到19世紀初,
當英國人托馬斯·楊證明了光的波動性后,
人們對光的認識才有了轉變。
1801年,由托馬斯·楊
作了一次光的干涉實驗(即雙縫實驗),
該實驗證實了光是以波動形式存在的。
(後來,20世紀初,物理學家
將雙縫實驗和愛因斯坦的光子學說結合起來
提出了光的『波粒二象性』) 。
請看下面有關雙縫實驗的示意圖
cosmicview.qwriting.qc.cuny.edu
楊氏實驗圖示:光經過2個非常接近的雙縫之後,
形成光的干涉圖形(2縫之間的距離為0.2 mm 或更小)。
1807年,托馬斯·楊在他的《自然哲學講義》里,
描述了這個實驗,他寫道:
把一支蠟燭,放在一張開了一個『小孔』的紙板前,
這樣就形成了一個點光源,在紙板后再放一張板兒,
在這板上開2條平行的窄縫。
從『小孔』中射出的光,穿過2條窄縫,
射到後面的屏幕上,
就會形成一系列明暗交替的條紋(即干涉條紋)。
「干涉」是「波」的特有現象,
因之,實驗中出現的干涉條紋就是光的波動性的證明。

從光源a傳播出來的光波,
照在一塊刻有兩條狹縫 b 和
c的板上,
在板的後面,設置一個『探測屏』F,
用來紀錄到達『探測屏 』F位置 d 點的光波數據。
探測屏F上黑白相間的條紋,
顯示出光波在探測屏上的干涉圖樣。
(如圖所示:這是從側面表示的 2條窄縫的干涉圖。)
但是如果光是象牛頓所說的那樣是微粒流的話,
光就會象一粒粒子彈那樣地發射出來(參看下圖),
universe-review.ca
如果光是微粒流,從2條靠得很近的窄縫中,
射出的光,照在屏幕上的亮度,
就會是1條窄縫射出光亮的 2 倍。
當托馬斯·楊讓光通過
2 條窄縫后,
他看到的卻是在屏幕上出現了明暗相間的條紋。
未完待續。謝謝閱讀。