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它的谷底呢? 答案是它们会互相抵消。如果两列波在这样的情况下相遇(物理上叫做“反相”),那么 在它们重叠的地方,将会波平如镜,既没有高峰,也没有谷底。这就像一个人把你往左边拉, 另一个人用相同的力气把你往右边拉,结果是你会站在原地不动 托马斯.杨在研究牛顿环的明暗条纹的时候,被这个关于波动的想法给深深打动了。为什 么会形成一明一暗的条纹呢?一个思想渐渐地在杨的脑海里成型:用波来解释不是很简单 吗?明亮的地方,那是因为两道光正好是“同相”的,它们的波峰和波谷正好相互增强,结 果造成了两倍光亮的效果(就好像有两个人同时在左边或者右边拉你):而黑暗的那些条纹 则一定是两道光处于“反相”,它们的波峰波谷相对,正好互相抵消了(就好像两个人同时在 两边拉你)。这一大胆而富于想象的见解使杨激动不已,他马上着手进行了一系列的实验,并 于1801年和1803年分别发表论文报告,阐述了如何用光波的干涉效应来解释牛顿环和衍射 现象。甚至通过他的实验数据,计算出了光的波长应该在1/36000至1/60000英寸之间 在1807年,杨总结出版了他的《自然哲学讲义》,里面综合整理了他在光学方面的工作 并在里面第一次描述了他那个名扬四海的实验:光的双缝干涉。后来的历史证明,这个实验 完全可以跻身于物理学史上最经典的前五个实验之列,而在今天,它已经出现在每一本中 物理的教科书上。 杨的实验手段极其简单:把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面,这样就形成了一 个点光源(从一个点发出的光源)。现在在纸后面再放一张纸,不同的是第二张纸上开了两道 平行的狭缝。从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上,就会形成一系列明、暗交替的条 纹,这就是现在众人皆知的干涉条纹 杨的著作点燃了革命的导火索,物理史上的“第二次微波战争”开始了。波动方面军在 经过了百年的沉寂之后,终于又回到了历史舞台上来。但是它当时的日子并不是好过的,在 微粒大军仍然一统天下的年代,波动的士兵们衣衫褴褛,缺少后援,只能靠游击战来引起人 们对它的注意。杨的论文开始受尽了权威们的嘲笑和讽刺,被攻击为“荒唐”和“不合逻辑” 在近20年间竟然无人问津。杨为了反驳专门撰写了论文,但是却无处发表,只好印成小册子, 但是据说发行后“只卖出了一本”。 不过,虽然高傲的微粒仍然沉醉在牛顿时代的光荣之中,一开始并不把起义的波动叛乱 分子放在眼睛里。但他们很快就发现,这些反叛者虽然人数不怎么多,服装并不那么整齐 但是他们的武器却今非昔比。在受到了几次沉重的打击后,干涉条纹这门波动大炮的杀伤力 终于惊动整个微粒军团。这个简单巧妙的实验所揭示出来的现象证据确凿,几乎无法反驳 无论微粒怎么样努力,也无法躲开对手的无情轰炸:它就是难以说明两道光叠加在一起怎么 会反而造成黑暗。而波动的理由却是简单而直接的:两个小孔距离屏幕上某点的距离会有所 不同。当这个距离是波长的整数值时,两列光波正好互相加强,就形成亮点。反之,当距离它的谷底呢? 答案是它们会互相抵消。如果两列波在这样的情况下相遇(物理上叫做“反相”),那么 在它们重叠的地方,将会波平如镜,既没有高峰,也没有谷底。这就像一个人把你往左边拉, 另一个人用相同的力气把你往右边拉,结果是你会站在原地不动。 托马斯.杨在研究牛顿环的明暗条纹的时候,被这个关于波动的想法给深深打动了。为什 么会形成一明一暗的条纹呢?一个思想渐渐地在杨的脑海里成型:用波来解释不是很简单 吗?明亮的地方,那是因为两道光正好是“同相”的,它们的波峰和波谷正好相互增强,结 果造成了两倍光亮的效果(就好像有两个人同时在左边或者右边拉你);而黑暗的那些条纹, 则一定是两道光处于“反相”,它们的波峰波谷相对,正好互相抵消了(就好像两个人同时在 两边拉你)。这一大胆而富于想象的见解使杨激动不已,他马上着手进行了一系列的实验,并 于 1801 年和 1803 年分别发表论文报告,阐述了如何用光波的干涉效应来解释牛顿环和衍射 现象。甚至通过他的实验数据,计算出了光的波长应该在 1/36000 至 1/60000 英寸之间。 在 1807 年,杨总结出版了他的《自然哲学讲义》,里面综合整理了他在光学方面的工作, 并在里面第一次描述了他那个名扬四海的实验:光的双缝干涉。后来的历史证明,这个实验 完全可以跻身于物理学史上最经典的前五个实验之列,而在今天,它已经出现在每一本中学 物理的教科书上。 杨的实验手段极其简单:把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面,这样就形成了一 个点光源(从一个点发出的光源)。现在在纸后面再放一张纸,不同的是第二张纸上开了两道 平行的狭缝。从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上,就会形成一系列明、暗交替的条 纹,这就是现在众人皆知的干涉条纹。 杨的著作点燃了革命的导火索,物理史上的“第二次微波战争”开始了。波动方面军在 经过了百年的沉寂之后,终于又回到了历史舞台上来。但是它当时的日子并不是好过的,在 微粒大军仍然一统天下的年代,波动的士兵们衣衫褴褛,缺少后援,只能靠游击战来引起人 们对它的注意。杨的论文开始受尽了权威们的嘲笑和讽刺,被攻击为“荒唐”和“不合逻辑”, 在近 20 年间竟然无人问津。杨为了反驳专门撰写了论文,但是却无处发表,只好印成小册子, 但是据说发行后“只卖出了一本”。 不过,虽然高傲的微粒仍然沉醉在牛顿时代的光荣之中,一开始并不把起义的波动叛乱 分子放在眼睛里。但他们很快就发现,这些反叛者虽然人数不怎么多,服装并不那么整齐, 但是他们的武器却今非昔比。在受到了几次沉重的打击后,干涉条纹这门波动大炮的杀伤力 终于惊动整个微粒军团。这个简单巧妙的实验所揭示出来的现象证据确凿,几乎无法反驳。 无论微粒怎么样努力,也无法躲开对手的无情轰炸:它就是难以说明两道光叠加在一起怎么 会反而造成黑暗。而波动的理由却是简单而直接的:两个小孔距离屏幕上某点的距离会有所 不同。当这个距离是波长的整数值时,两列光波正好互相加强,就形成亮点。反之,当距离
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