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双缝实验“干涉”条纹形成机制示意图
假如双缝是横向排列的两个竖狭缝,现假如有一束自然光光波从单缝的右侧射向双缝中的右缝,由于光是
横波,那么竖直振动的光线无论相位如何将全部顺利通过,每条光线通过狭缝后在光屏上形成一个光点,同一
个周期不同相位的光线形成的光点上下排列,形成一排,高度范围为两倍振幅。横向振动的光线能否通过狭缝
要根据具体情况来确定,假如光线中间平衡线恰好傍着右缝左边缘通过狭缝,显然,光线中间平衡线左侧的光
线被左边缘“刮掉”而不能射到屏幕上去,只有平衡线右侧的光线才能射到屏幕上,由于相位不同在光屏上横
向排成一排,宽度为一个波振幅范围。正是由于竖直的狭缝边缘对横向振动光线选择性通过,才造就了单缝的
衍射条纹,继而在此基础上形成所谓双缝明暗“干涉”条纹。
对于一条光线来说能不能通过狭缝?首先要看偏振方向,其次要看光线到达狭缝边缘时的相位,二者都适
合的才能通过。对于一条光线来说,要么通过狭缝,要么被狭缝边缘“刮掉”而不能通过,绝对不可能一边通
过一边不通过。一半通过,一半刮掉,是相对于光线众多数量而言的,具体到某条光线能不能通过狭缝,那要
看该光线到达狭缝边缘时的相位。
在屏幕上光线数量到达多的区域形成明区,到达少的区域形成暗区,原本要到达暗区的光线在通过狭缝时
有些光线被“刮掉”了。明暗两个半区形成一条衍射条纹,光线从发射点到在屏幕上的落点成“直线”。可以看
出,明区或暗区的宽度对应的是该光波的振幅,而不是通常所认为的波长。
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