科学|双缝干涉实验最新解释( 十 )
双缝中的两条缝会相互影响 。如图 ， 在一张不透明的塑料片上划出一条缝就形成了单缝 ， 我们在离单缝很近的地方（小于1毫米）再划出一条缝 ， 就形成了双缝 ， 光经过双缝后就会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹 。双缝中的两条缝靠得越近则屏幕上形成的干涉条纹就越宽；两条缝离得越远则屏幕上形成的干涉条纹就越窄；当两条缝离得足够远时（如大于5厘米）它们将分别形成中间宽、两边窄的衍射条纹 。这个实验充分表明两条缝的引力可以叠加、会相互影响 。
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上图中 ， 当两条缝的距离足够近时 ， 光子经过双缝时就会形成明暗相间的干涉条纹 。同样 ， 我们可以在双缝的基础上再划出一条缝形成3缝、4缝、5缝、6缝、7缝……n缝 ， 划出的缝越多则形成的条纹越细越明亮 。
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如上图所示 ， 从左缝左边缘到制成缝的材料的左边缘的物质引力叠加在一起 ， 其影响区域为图中引力影响区域A标示的部分（即从左缝左边缘到右边黄色竖直线位置部分）；从右缝右边缘到制成缝的材料的右边缘的物质引力叠加在一起 ， 其影响区域为图中引力影响区域B标示的部分（即从右缝右边缘到左边黄色竖直线位置部分） 。也就是说 ， 左缝正处于组成右缝右边物质的引力影响区域内 ， 同样 ， 右缝正处于组成左缝左边物质的引力影响区域内 ， 两条缝的引力影响区域相互重叠造成了光通过双缝后形成干涉现象 。
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如上图上半部分所示 ， 当两条缝距离足够近时它们的引力影响区域互相重叠 ， 此时两条缝会相互影响光通过后会形成干涉条纹 。图中下半部分两条缝的距离足够远 ， 左缝位于右缝引力影响区域以外、右缝位于左缝引力影响区域以外 ， 此时的两条缝可以看作是独立存在的两条单缝 ， 光通过每一条缝后都将在屏幕上形成单缝衍射条纹 。通过反复调整两条缝之间的距离 ， 两条缝之间的距离从小于1毫米逐渐增大时 ， 当屏幕上形成的图案从宽度几乎相等的干涉条纹到恰好出现两条较宽的衍射条纹时 ， 我们认为此时两条缝相互之间不再影响 ， 我们把这个距离的一半称为单缝引力作用的影响距离 。
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如上图所示 ， 我们把两条缝的引力影响区域刚好重叠的区域（图中引力影响区域A或引力影响区域B）的宽度称之为某种材料形成的单缝的引力影响区域 。那么怎样判断两条缝的引力影响区域恰好重叠呢？上面我们讲过 ， 当两条缝足够近时（两条缝之间的距离小于1毫米） ， 光经过两条缝会在屏幕上形成干涉条纹（宽度几乎相等的明条纹） ， 当两条缝的距离逐渐变远时 ， 某一时刻屏幕上恰好出现两条较宽的明条纹、其他明条纹的宽度约为较宽明条纹宽度的一半时 ， 两条缝距离的一半正好是每条缝的引力影响区域 。
干涉条纹形成的原因 。从光源发出的光经过单缝后投射到双缝上最终会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹 ， 直接用激光束照射双缝也会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹 。设两条缝间距为d ， 双缝到屏幕的距离为D ， 屏幕中心位置为O ， 则在O点处会出现中央明条纹 。
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