n
从表中可以看出, 不同,计算出的波长 不同, 成了一个变量,基本上随着 的增大逐渐减小。这非
n
常奇怪,明明是同一种光线,两边两条光线的光程差每相差一个波长就对应在光屏上形成一个“干涉”条纹,
怎么可能因为“干涉”条纹数的不同而计算出的波长不同呢?这只是数学计算,不存在测量误差和精度问题,
出现这种情况只能说明教科书波长测算方法不正确。
既然教科书的利用两边光线光程差计算光波长的方法不正确,那如何正确计算光波长呢?笔者在考察斐索
流水实验计算干涉条纹时发现:计算单边光路的波数变化得到的干涉条纹移动数比计算两边光路波数差计算得
到的干涉条纹移动数要准确。于是,笔者采用发自同一个缝两条不同路径的光程差来计算波长,光程差每相差
一个波长,就对应地在光屏上形成一个“干涉”条纹。这样,知道了两条路径的光程及其差值,又知道了“干
d
2
2
2
n
涉”条纹的条数,就能计算出光波长。譬如第 级亮条纹的光程为
n
,第 1 级亮条纹
r = (n2x + )+L
2
n2
d
2
2
2
的光程为
,由此可计算出光波长:
r = (n x + )+L
n1
1
d
2
d
2
2
2
(n2x + )+L2 - (n1x + )+L2
r - r
N
。
n2
n1
=
=
n2 - n1
至于所谓的“干涉”条纹,只是来自双缝中一个缝的光线在光屏上形成衍射条纹,奠定了“干涉”条纹的
基本轮廓,来自双缝中另一个缝的光线在光屏上形成衍射条纹叠加在前一个缝形成的衍射条纹之上,由于两条
光线的频率相一致,且在同一实验条件下,故而各自形成的衍射条纹一样,可以相互重合,形成所谓的“干涉”
条纹。“干涉”条纹实质上是衍射条纹的叠加。同时,根据教科书方法中存在的问题加以改进和完善,譬如双缝
d(s s )
d(m m )
之间的距离
改为双缝间隔长度
。
1
2
1
2
理想很丰满,现实很骨感,想当然往往是靠不住的,当笔者代入数据进行具体计算时,却发现新方法犯有
n
教科书方法同样的错误:计算出的波长 值是个变数,条纹数 不同,算出的波长 也不同。这说明新方法也
不正确,或许双缝实验根本不适合直接用来测算光波长。
失之东隅,收之桑榆,上帝见怜,悯我辛苦,在给我关上一扇门的时候,又给我打开了一扇窗口。当我正
为双缝实验不能用来测算光波长而烦恼之时,却发现该实验可用来测算光振幅
。
A
每个明暗相间的条纹的宽度实际上双振幅
的映射,从双缝实验“干涉”条纹形成机制示意图中可以看
2A
ge
n
pm p ~ gm e
p p
n
有 条“干涉”条纹,单缝光源上
2
有 个与之相对应的 倍原始振幅
出,
,光屏上
2
0
2
0
172