科学|双缝干涉实验最新解释(11)


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为了更清楚地研究双缝对光的影响 , 我们把双缝放大 , 图中左侧从上到下构成双缝的分别是物质实体A、上缝(1265区域)、双缝中间物质实体O、下缝(abfe区域)和物质实体B , 简单来说就是3个物质实体夹着两条窄缝并形成两个可透光的引力场 。一般情况下我们认为物质实体A、双缝中间物质实体O和物质实体B都是不透光的 , 光子不能通过物质实体A、中间物质实体O和物质实体B , 光子只能通过双缝中的上缝1265区域和下缝abfe区域投射在屏幕上 。
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如图 , 对于上缝所在1265区域来说 , 如果没有下缝物质实体B的影响 , 则上缝1265区域可平均分成合力向上的部分(1243区域)和合力向下的部分(3465区域) , 这两个区域大小一致 , 中间34线处引力合力为零 。有了物质实体B的影响情况就不同了 , 因为上缝(1265区域)在物质实体B的引力影响区域内 , 所以物质实体B的存在相当于增大了中间物质实体O的引力场 , 并且物质实体B越靠近上缝对中间物质实体O引力的加成作用越大 。既然中间物质实体O的引力增大 , 那么上缝1265区域中引力合力向下的部分必然增大(也就是3465区域相应增大) , 引力合力为零的34中线必然就要相应地向上移动 , 引力合力向上的区域(1243区域)必然减小 。显然 , 物质实体B越靠近上缝 , 上缝引力合力为零的34中线就向上移动的越多 , 导致上缝引力合力向下的3465区域就越大、引力合力向上部分1243区域就越小 。两缝距离越近这个影响就越大 , 两缝距离越远这个影响就越小 。如果两缝相距足够远 , 那么每一条缝都可以看作单缝 , 此时激光束照射在这两条缝上将产生衍射条纹 。
对于下缝abfe区域同样如此 , 因为下缝在物质实体A的引力影响区域内 , 由于上缝处物质实体A的影响 , 下缝区域引力合力向上的部分(abdc区域)增大、引力合力向下的部分(cdfe区域)减小 , 并且两缝距离越近影响就越大 。双缝距离越近则下缝区域引力合力向上的部分就越大 , 投射在屏幕上的条纹宽度也相应增大; 双缝距离越远则下缝区域引力合力向上的部分就越小 , 投射在屏幕上的条纹宽度也相应减小 。所以双缝间距减小时干涉条纹间距变大、双缝间距增大时干涉条纹间距变小 。
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如图 , 对于上缝来说其引力可分为向上部分(1243区域)和向下部分(3465区域) , 其中引力向下部分(3465区域)对中央亮纹、中央亮纹以下的第一条亮纹和中央亮纹以下的第二条亮纹的形成做出了贡献(也有可能对中央亮纹以下的第三条、第四条或者更多亮纹做出贡献);引力向上部分(1243区域)仅对中央亮纹以上的第三条亮纹的形成做出了贡献(也有可能对中央亮纹以上的第四条、第五条或者更多亮纹做出贡献) 。同样 , 对于下缝来说其引力也可分为向上部分(abdc区域)和向下部分(cdfe区域) , 其中引力向上部分(abdc区域)对中央亮纹、中央亮纹以上的第一条亮纹和中央亮纹以上的第二条亮纹的形成做出了贡献;引力向下部分(cdfe区域)仅对中央亮纹以下的第三条亮纹的形成做出了贡献 。
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双缝干涉条纹中间有奇数个条纹较宽 。双缝干涉条纹还有一个特点需要我们注意 , 因为构成双缝的物质实体对缝的引力场有叠加作用 , 造成上下缝的引力场向上和向下的部分不同 , 总是靠近中间物质物体O的引力区域变大 。对于上缝来说 , 就是引力合力向下的3465区域大于引力合力向上的1243区域;对于下缝来说 , 就是引力合力向上的abdc区域大于引力合力向上的cdfe区域 。既然引力叠加作用造成了每条缝的合力向上部分和合力向下部分并不是平均的 , 由此造成的干涉条纹宽度也是不同的 。对于上缝来说 , 经过3465区域的光形成的亮纹宽度要大于经过1243区域的光形成的亮纹宽度;对于下缝来说 , 经过abdc区域的光形成的亮纹宽度要大于经过cdfe区域的光形成的亮纹宽度 。由于各条纹在中央亮纹两侧是对称分布的 , 上缝处产生一条亮纹下缝处同样会产生一条亮纹 , 上下缝的亮纹条数之和为偶数 , 再加上中央亮纹 , 所以一共有奇数条亮纹宽度是比较宽的 , 而离开中央亮纹一定距离的第n条亮纹宽度会迅速减小 。简单来说就是双缝干涉条纹中 , 总有奇数条条纹宽度较宽 , 而在较宽条纹以外离中央亮条纹较远处的亮纹宽度会迅速减小 。


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