单缝衍射条纹形成原因新解

本章概要:很多人都知道引力作用能够使光线偏转,这说明引力作用有可能是导致衍射现象的主要原因,但是他们简单地认为光子在连续变化的引力作用下只能连续偏转从而形成连续的亮区,看到单缝衍射形成的明暗相间条纹时大部分人都退缩了,没有去深入思考光子和引力子之间的相互作用,绝大部分人认为光的粒子模型解释不了单缝衍射现象而选择了放弃,甚至爱因斯坦明确提出了光的粒子理论并且取得了巨大成功后他们也没有勇气用光的粒子模型重新审视单缝衍射现象,以致于在电子双缝干涉实验和延迟选择实验面前彻底迷茫了,实在很可惜。我们认为光的本质是粒子,光的微粒模型能够正确解释光的干涉衍射现象,上一章里我们用光的微粒模型成功地解释了光的直边衍射现象,本章我们将用光的微粒模型继续分析光的单缝衍射现象。

(一)光的单缝衍射现象。通常情况下光总是沿着直线传播,但是当光通过窄缝(或小孔)后会在屏幕上形成明暗相间的条纹(不连续的亮条纹),人们把这种现象称为单缝(小孔)衍射现象。光的衍射现象是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时偏离直线传播路径绕到障碍物后面传播的现象,简单地说就是光线拐弯了。常见的衍射现象有小孔衍射、单缝衍射、光栅衍射,还有直边衍射现象,通常人们研究较多的是单缝衍射和光栅衍射,本章我们重点讨论单缝衍射现象。

单缝衍射条纹形成原因新解

单缝衍射条纹的特点。光通过单缝后形成的衍射条纹有如下特点:一是衍射条纹是明暗相间分布的,位于中央的亮条纹宽度最大,约为其它亮条纹宽度的两倍,并且中央亮条纹两侧的亮条纹是对称分布的。

二是不同衍射条纹亮度不同。一般来说,中央亮条纹的亮度最大,中央亮条纹两侧条纹的亮度随着条纹离开中央亮条纹距离的增加而迅速减小。一般有中央亮条纹的亮度>第一条亮条纹的亮度>第二条亮条纹的亮度>第三条亮条纹的亮度>……>第N条亮条纹的亮度。

三是缝越窄衍射条纹越向两边伸展,其亮度分布也越均匀,缝越宽中央亮条纹两侧的亮条纹亮度越小,当缝足够宽时光基本上沿着直线传播;当缝足够窄时中央亮纹就会向两边延伸,中央亮纹两侧的其它亮条纹就会消失。

四是不同频率的光子通过同一条单缝后形成的亮条纹宽度不同,光子能量(质量或频率)越大亮条纹宽度越窄,光子能量(质量或频率)越小亮条纹宽度越宽。例如通过同一单缝后,红光的衍射条纹宽度就大于紫光的衍射条纹宽度。

单缝衍射条纹形成原因新解


(二)光的微粒模型对单缝衍射现象的解释。既然我们认为光的本质是粒子,那么光的微粒模型就应该能够解释光的单缝衍射现象。

1.0版的微粒模型对衍射现象的解释。单缝衍射条纹最大的特点就是光线"拐弯"了,所以用微粒模型解释光的衍射现象首先要解决的问题就是光遇到障碍物或小孔(窄缝)时为什么会偏离直线传播,解决不了这个问题就无法对衍射现象开展最基本的研究。上个世纪科学家通过观测证实:从遥远星系发出的光经过太阳表面时会在引力作用下发生弯曲(引力透镜现象),证实了光子确实会受到引力作用,太阳引力作用可以使光线偏离原来的运动轨迹。据此推理,既然引力作用可以使光线偏离原来的运动轨迹,由于窄缝两边是由物质实体组成的当然存在引力作用,所以光在窄缝引力作用下发生弯曲(偏转)这个观点至少在理论上是可行的。1.0版的微粒假说认为光的本质属性是粒子性,光经过小孔或者单缝后偏离直线传播是缝的引力作用形成的。现实生活中有大量的实例,比如光经过刀片、手指缝等物体时都会产生直边衍射现象,充分表明引力作用引起光线偏转是有大量事实支持的。

单缝衍射条纹形成原因新解


单缝衍射条纹形成原因新解

既然引力作用能够使光线偏转,这么简单的解释在几百年的时间里许多人都想到了,他们认为如果光是一种微粒且在引力作用下会发生偏转弯曲,由于窄缝的引力并不是一成不变而是连续变化的(一般可以认为缝中心引力合力为零,从缝中心到缝边缘处的引力连续增大),一束光通过窄缝时从缝的不同位置经过的光子偏转角度不同,所以一束光经过窄缝后的弯曲程度也应该连续变化,这样光通过窄缝后就会形成一片连续亮区,无论如何也不可能形成明暗相间的条纹(不连续的亮条纹)。

单缝衍射条纹形成原因新解


如上图所示,1.0版光的粒子模型认为在缝的引力连续变化的情况下,光经过单缝后将会在屏幕上形成连续的亮区,而事实上光经过单缝后在屏幕上形成不连续的亮条纹。引力作用能够使光线偏转这一点很多人都想到了,但是他们简单地认为光子在引力作用下偏转只能形成连续的亮区,看到单缝衍射形成的明暗相间条纹时他们退缩了,没有去深入思考光子和引力子之间的相互作用,绝大部分人认为光的粒子模型解释不了单缝衍射现象而选择了放弃,甚至爱因斯坦明确提出了光的粒子理论并且取得了巨大的成功后他们也没有勇气重新审视单缝衍射现象,以致于在电子双缝干涉实验和延迟选择实验面前彻底迷茫了,实在很可惜。同时也表明简单的1.0版的粒子模型还不足以解释光的衍射现象,不能把光子与引力子的作用简单化,还需要我们进一步探索推出加强版的微粒模型,同时也为我们深入认识光子内部结构提供了契机。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。

(三)2.0版的微粒假说对衍射现象的解释。微粒模型认为光的本质是粒子,光经过单缝后并不会发生干涉互相抵消,光子在屏幕上形成的是不连续的亮条纹:亮条纹就是光子能够到达的地方,"暗条纹"本身并不是"条纹",是光子到达不了的地方。因为"暗条纹"是不存在的,所以解释单缝衍射条纹的形成只需要解释亮条纹的形成就可以了,也就是要弄清楚光子在引力作用下为什么能够到达亮条纹所在的位置。

单缝衍射条纹的形成原因分析。单缝衍射条纹中亮条纹有两种,一种是中央亮条纹,宽度约是其它亮条纹宽度的两倍,另一种是中央亮条纹以外的其他亮条纹。我们先从中央亮条纹的形成开始分析。

单缝衍射条纹形成原因新解

中央亮纹的形成。如图,当一束激光经过宽度为a的窄缝时将受到缝的引力作用,为简便起见我们把窄缝引力影响区域简化为1265矩形区域。我们把窄缝引力影响区域平均分成合力向上区域和合力向下区域两个部分,窄缝中3421区域引力合力向上、并且越靠近窄缝上底部引力就越大;3465区域引力合力向下、并且越靠近窄缝下底部引力就越大;窄缝中心线(34线)处的引力合力为零。当一束激光发出的光子经过窄缝时,大部分光子可能都没有机会吸收"最小吸收基数"整数倍的引力子而发生较大角度偏转,这些光子虽然没有吸收足够多的引力子但仍然会受到若干个引力子极小的冲量作用,在这个冲量作用下,从引力合力向上区域(3421区域)经过的光子会以一个较小的角度向上偏转,投射到屏幕上形成中央亮纹的上半部分(efhg亮区);从引力合力向下区域(3465区域)经过的光子会以一个微小的角度向下偏转,投射到屏幕上形成中央亮纹的下半部分(ghji亮区),这样所有经过窄缝引力影响区域而没有吸收"最小吸收基数"整数倍引力子的光子最终投射在屏幕上形成中央亮纹(efji亮区)。可见,屏幕上中央亮纹是经过窄缝后没有吸收引力子的光子的集合。由于经过窄缝后没有吸收"最小吸收基数"倍引力子的光子往往占绝大多数,这些光子经过窄缝后会投射到屏幕上形成中央亮纹,所以中央亮纹的亮度是最大的。

根据以上分析,可以得出两个结论:一是窄缝与屏幕的距离越大则中央亮纹越宽。这是因为经过窄缝后绝大部分光子都会频繁地与引力子碰撞,在引力作用下或多或少会发生微小的偏转,而光子离开单缝引力影响区域后的偏转角度是一定的,所以窄缝与屏幕的距离越大则中央亮纹越宽。二是缝宽越小则中央亮纹越宽。这是因为缝宽越小则缝的绝大部分区域引力合力就越强,光子经过窄缝时与引力子作用的就越频繁,因而其偏转角度也越大,从而在屏幕上形成更宽的条纹。

单缝衍射条纹形成原因新解


其它亮纹的形成。因为中央亮纹两侧的亮纹是对称分布的,所以我们只需要集中精力讨论任意一半就可以了,这里我们讨论中央亮纹以下各亮纹的形成。很显然,中央亮纹以下第一亮纹是由经过单缝下半部分区域(3465区域)并且同时吸收了"最小吸收基数"个引力子的光子偏转投射在屏幕上形成的。假设经过窄缝的光子质量为100,而引力子的质量为0.0001,由于质量为100的光子只有同时吸收至少10000个引力子才可能形成新的、能够稳定存在的质量为101的新光子,并且由于新光子完全吸收了10000个引力子向下的冲量因而向下偏转的角度较大,这个新光子会投射在屏幕上中央亮纹以下第一条亮纹区域内。若干个经过3465区域并且吸收了10000个引力子光子偏转投射在屏幕上就形成第一条亮纹。

同样,质量为100的光子还可能同时吸收20000个、30000个……n*10000个引力子。光子吸收了20000个引力子则会投射在屏幕上形成第二条亮纹、吸收了30000个引力子则会形成第三条亮纹……屏幕上的第n条亮纹也是这样形成的。于是有:中央亮纹处的光子质量<第一亮纹处的光子质量<第二亮纹处的光子质量……<第n亮纹处的光子质量,同一亮纹处的光子质量相同、不同亮纹处的光子质量不同,光子在屏幕上的不同位置是由光子质量决定的而不是几率决定的。也就是说,光子经过单缝后会在缝的引力作用下改变质量(能量或者频率)。有人立即指出光子经过单缝后会在缝的引力作用下改变质量(能量或者频率)是不可能的,纯属胡说八道,因为没有谁见过光经过单缝后会改变颜色(频率、能量),实际上引力红移现象已经证实光在引力作用下会改变能量,据此推理,光在单缝作用下改变质量(能量或者频率)在理论上完全行的通,只不过这个改变非常微小目前我们还没有发现罢了。

单缝衍射条纹形成原因新解


因为在3465引力影响区域内从上到下引力合力迅速增大,理论上讲越靠近区域底部光子就越有可能吸收更多的引力子,所以经过窄缝底部区域的光子可能吸收的引力子数量是最多的,其可能吸收引力子的数目可能是10000个,也可能是20000个、30000个……甚至是N×10000个,这样经过3465引力影响区域的光子就有可能投射在屏幕上就形成第二条、第三条……甚至是第N条亮纹。

单缝衍射条纹形成原因新解


衍射条纹亮度的变化规律。我们知道,窄缝从缝中心到缝底部的引力是迅速增强的,为了描述清楚我们画出了放大的单缝引力作用示意草图(图画得丑了点)。按照光子经过时同时最多吸收引力子数量的不同,我们可以把单缝3465区域分成了6个小区域(事实上该区域可以划出多个小区域,太多了在图上不好画),这6个区域从上到下引力迅速增强。从缝中心开始向下是第1区域,这个区域宽度最大(原因大家可以自己分析),从该区域经过的光子最多只可能同时吸收10000个引力子,故经过该区域的光子最多只能偏转以第一条亮纹所在位置,不可能偏转到第二条亮纹所在位置,即只能对第一条亮纹的形成作出贡献;

同样的道理,随着缝引力的增强,第2区域的宽度小于第1区域,经过第2区域的光子最多只可能同时吸收20000个引力子,故经过该区域的光子可以偏转到第一条亮纹所在位置,最多只能偏转以第二条亮纹所在位置,即只能对第一条亮纹、第二条亮纹的形成作出贡献;

第3区域的宽度小于第2区域,经过第3区域的光子最多只可能同时吸收30000个引力子,故经过该区域的光子可以偏转到第一条亮纹所在位置,也可以偏转到第二条亮纹所在位置,最多只能偏转以第三条亮纹所在位置,即只能对第一条亮纹、第二条亮纹、第三条亮纹的形成作出贡献;

第4区域的宽度小于第3区域,经过第4区域的光子最多只可能同时吸收40000个引力子,故经过该区域的光子可以偏转到第一条亮纹所在位置,也可以偏转到第二条亮纹所在位置、还可以偏转到第三条亮纹所在位置,最多只能偏转以第四条亮纹所在位置,即只能对第一条亮纹、第二条亮纹、第三条亮纹、第四条亮纹的形成作出贡献;

………………………

由于经过单缝下半部分(3465区域)6个区域的光子都可能对第一条亮纹的形成作出贡献,但是对第二条亮纹、第三条亮纹……第n条亮纹作出贡献的区域逐渐减少,所以在衍射现象中,各条纹的亮度有这样的规律:

中央亮纹的亮度>第一条亮纹的亮度>第二条亮纹的亮度>第三条亮纹的亮度>……>第n条亮纹的亮度。

明白了以上道理,我们对于衍射现象的第三个特点(单缝越窄衍射条纹越向两边伸展,其亮度分布也越均匀,单缝越宽中央亮纹两侧的条纹亮度越小)也就更好理解了:单缝越窄,窄缝中心到窄缝下底部这一区域的引力就越强、引力子空间密度就越大,从缝中心向下极小位移处经过的光子就有更大可能吸收20000个、30000个甚至更多的引力子从而对第二条、第三条……甚至第N条亮纹的形成都做出贡献;单缝越宽,窄缝中心到窄缝下底部这一区域的引力就越弱、引力子空间密度就越小,从缝中心向下极小位移处经过的光子就更没有可能吸收20000个、30000个甚至更多的引力子从而更不可能对第二条、第三条……甚至第N条亮纹的形成做出贡献。

(四)不同颜色(质量)光的衍射条纹宽度不同。

根据我们的假设,光子不能吸收1个引力子但却可以同时吸收若干个引力子,设光子A的质量为M1、光子B的质量为M2,假设它们都吸收了10000个引力子,这些引力子的质量为m,则这两种光子都获得了相同的向下的冲量,此时光子A的质量变为M1+m,光子B的质量变为M2+m,则这两种光子的偏移量之比为(M2+m):(M1+m)。考虑到引力子的质量m远远小于光子的质量,则AB两种光子的偏移量之比可近似为M2:M1,即有衍射条纹的宽度与光子的质量成反比的结论,也就是说:衍射条纹的宽度近似与光子的质量(能量)成反比,质量越大的光子偏转量越小。在吸收了相同数目的引力子后,光子受到引力子向下的冲量也相同,在相同的冲量作用下,当然是质量(能量)大的光子偏转角度小、投入在屏幕上形成的亮纹宽度也小。当然了,这个结论成立的前提条件是光子的质量远远大于引力子的质量,并且光子的质量越大应用这一结论就越准确,而光子的质量越小这一结论就越不准确。这就是说,不同质量(能量)的两种光子的位移量近似与它们的质量成反比,质量越大的光子位移量越小,质量越小的光子位移量越大。这一点与实验事实完全符合,如红光的衍射条纹宽度大于紫光的衍射条纹宽度。

单缝衍射条纹形成原因新解


(五)直边衍射和单缝衍射的区别与联系。直边衍射和单缝衍射都是引力作用引起光子偏离直线传播的现象,在直边衍射现象中由于不透明物体的引力影响区域范围较大,所以光子的偏转主要集中在几何阴影区域外并在此处形成光强变化(波动),几何阴影区域内仅有少量连续分布光强;而单缝衍射现象因为缝宽很小从而限制引力影响区域的范围,造成引力影响区域实际范围也很小(通常在毫米的数量级上),光子一旦发生偏转就会超过几何阴影分界线并落在几何阴影区域内,所以单缝衍射主要的光强变化(波动)都集中在几何阴影区域内,而光强在几何阴影区域外(中央亮纹位置)的变化非常不明显,我们几乎观测不到,实际上中央亮纹两侧的其他亮条纹都是从中央亮纹处偏转分离出来的,原本应该到达中央亮纹处的光子在引力作用下偏转到其他亮条纹位置,必然造成中央亮纹的亮度减弱,其光强当然也有波动。

单缝衍射条纹形成原因新解


单缝衍射图案和直边衍射图案的差别。上图是单缝衍射现象的示意图,为了便于讨论,我们把直边衍射现象的光强分布和单缝衍射形成的条纹画在一张图上。设单缝宽度为D,一束激光经过宽度为D的单缝后投射在屏幕上形成明暗相间的条纹。如果我们拿掉单缝的上半部分物质实体,光经过单缝的下半物质实体后形成的图案实际上就是直边衍射图案。我们把两个直边衍射图案拼起来形成的光强曲线如图中黑色曲线所示,很显然,两个直边衍射光强分布图案拼成的图案并不是单缝衍射现象实际的光强分布图,并且这两者间存在巨大的差别。实际上拿掉单缝的上半物质实体,下半物质实体的引力影响区域将变大很多,光经过下半物质实体后将形成直边衍射条纹;加上单缝的上半物质实体,则下半物质实体的引力影响区域将减小到缝中心位置到组成缝的下半物质实体的边缘区域(缝中心位置以上区域为组成缝的上半物质实体引力影响区域)。

单缝衍射条纹形成原因新解


直边衍射和单缝衍射两者的差别主要体现在:直边衍射形成的光强分布主要在几何阴影区域外、几何阴影区域内虽然有一些光强分布但很少(该区域内光的强度连续变化);单缝衍射形成的光强分布主要取决于缝的宽度,当缝足够宽时单缝衍射形成的光强主要分布于几何阴影区域外(相当于光沿着直线传播,实际上由于组成单缝的上下两个物质实体互不干扰,此时光经过单缝形成的图案相当于两个直边衍射条纹);当缝宽小于一定数值时(通常在毫米的数量级上)几何阴影区域外的光强开始减弱、几何阴影区域内的光强迅速增大(此时光线开始发生明显的偏转,并在屏幕上形成不连续的亮条纹,在几何阴影区域内不同区域的光强波动较大、有的地方形成亮条纹、有的地方光子到达不了漆黑一片形成所谓的"暗条纹");当缝宽足够小时,光强将从几何阴影区域外一直连续伸展到几何阴影区域内连续变化,此时仅有中央亮条纹,中央亮条纹两侧的条纹将消失。有人指出,既然直边衍射图案和单缝衍射图案都是由引力作用形成的,那么它们形成的图案应该遵循相同或相近的规律,为什么它们形成的图案差异会如此之大呢?


单缝衍射条纹形成原因新解

单缝衍射图案和直边衍射图案不同的根本原因。假设单缝是由两片刀片拼起来组成的,如果把直边衍射光强分布示意图移动到单缝中,可以画出如上图所示的单缝衍射光强分布图。在这个缝宽为D的单缝中,如果拿掉单缝任一侧的物质实体(比如拿掉单缝右边的刀片),则仅剩的单缝左侧的刀片将形成直边衍射图案;如果我们拿掉单缝左边的刀片,则仅剩的单缝右侧的刀片将形成直边衍射图案。

我们认为单缝衍射和直边衍射都是引力作用的结果,在直边衍射现象中,只有离物质实体足够远的区域引力合力才能视为零(因为观测表明此区域以外光强没有波动,故可认为引力合力为零),实验表明这个距离通常为厘米的数量级。但在单缝衍射现象中由于缝两边物质实体的影响,只有在缝正中间区域(严格来说是一条线)引力合力才可能为零,可见在单缝衍射现象中由于另一条边的存在,相当于把引力合力为零的区域极大压缩了(压缩成为一条线),同时也极大压缩了组成单缝物质实体的引力变化区域(从厘米级变成了毫米级甚至更小),组成单缝物质实体的引力变化区域从缝中心到缝的边缘、宽度只有缝宽的一半(通常在毫米的数量级上),而直边衍射中的引力变化区域要大得多(往往比单缝宽度大一个数量级以上)。我们知道,产生明显衍射现象的缝宽通常在毫米的数量级上,而在这个缝宽(毫米)一半的区域内引力合力从零增加到最大,其引力变化是非常迅速的,由此造成单缝衍射条纹和直边衍射条纹的不同。

单缝衍射条纹形成原因新解


单缝宽度足够窄造成光子偏转后落在几何阴影区域内。在直边衍射现象中,引力的影响区域(作用区域)很大,根据实验观测通常在几厘米,也就是说刀片边缘1-2厘米处都会受到刀片引力影响,由此造成光子从刀片边缘1-2厘米处经过都会受到引力作用,所以在几何阴影分界线以外1-2厘米处光强分布都会呈现出波动性的变化。如上图所示,不透明物体的引力作用区域为不透明物体上方的长方形区域(这个区域的长度为厘米的数量级),正是因为引力影响区域较大(我们不妨假设这个区域长度为3厘米),所以从12长方形区域经过的光子即使发生偏转(比如偏转量是2毫米),偏转后的光子也还会落在几何阴影分界线外的区域(对应单缝衍射中央亮条纹的位置),并造成此区域内光强的波动,同时我们知道,从12长方形区域经过的光子偏转量是最小的,再向下区域光子经过时偏转量更大(大于2毫米)。对单缝来讲,其引力影响区域(作用区域)非常小,通常在毫米数量级以下(假设缝宽为1毫米,则缝宽的一半为0.5毫米),在这个极小的区域内光子一旦发生偏转(光子的最小偏转量是2毫米)则必然会超出几何阴影区域外(相当于中央亮纹的位置)而偏转到几何阴影分界线内的区域,也就是说此时光子一旦发生偏转必然会偏转到单缝两边的阴影区域内。当光子吸收更多数量的引力子后,其偏转量就更大了,就更不可能落在几何阴影区域外(相当于中央亮纹的位置),而是必将落在单缝两边的阴影区域内,由此形成不连续变化的亮条纹。而单缝中央亮条纹处的光子由于偏转到单缝两边的阴影区域(几何阴影分界线内),所以中央亮条纹的亮度就会减弱,从而造成中央亮条纹一定程度上减弱了(事实上也有一定的波动性),只不过不容易被我们观测到罢了。

单缝衍射条纹形成原因新解

直边衍射和单缝衍射光强波动不同的原因。在直边衍射现象中,离不透明物体边缘越远的区域光强波动越小、条纹越密;而在单缝衍射现象中,离中央亮条纹越近的条纹亮度越大、宽度也越大。同样在引力作用下,这两者似乎是矛盾的。这是怎样形成的呢?


单缝衍射条纹形成原因新解


如上图所示,在直边衍射现象中,经过第1区域的光子最多只可能吸收10000个光子并向下方发生偏转,只可能对1号亮条纹的形成做出贡献;

经过第2区域的光子最多只可能吸收20000个光子并向下方发生偏转,可能对1号亮条纹、2号亮条纹的形成都做出贡献,所以2号亮条纹比1号亮条纹宽、光强波动也大;

经过第3区域的光子最多只可能吸收30000个光子并向下方发生偏转,可能对1号亮条纹、2号亮条纹、3号亮条纹的形成都做出贡献,所以3号亮条纹比1号亮条纹和2号亮条纹都宽、光强波动也大;

……………

最终,直边衍射形成的条纹离不透明物体越近则条纹越宽、光强波动也越大。而在单缝衍射现象中则恰恰相反,离中央亮条纹越近的亮条纹亮度越大、条纹也越宽,离中央亮条纹越远的亮条纹亮度越小、条纹也越窄。

(六)衍射现象的产生与缝的宽度无关。根据以上的推理,我们可以得出这样的结论:只要光经过单缝就会发生衍射现象,衍射现象的发生与缝的宽度无关:缝很宽时发生直边衍射现象;缝较宽时由于光子偏转后仍然落在中央亮条纹位置,所以此时虽然产生了衍射现象但并不容易被我们观测到;当缝足够窄时将产生明显的单缝衍射现象。而

产生明显单缝衍射现象的条件是缝宽小于光子的最小偏转量,因为如果缝宽大于光子的最小偏转量,则光子在引力作用下偏转后仍然将落在中央亮纹区域,此时屏幕上并不会产生中央亮纹以外的其他条纹。

波动理论认为只有单缝宽度与光波波长相当时才会产生衍射现象,单缝较宽时不会发生衍射现象,微粒模型则坚持认为光经过任何有质量的物体都会发生衍射现象,衍射现象的发生与缝的宽度并没有任何关系。当缝宽较大时,我们为什么观测不到不连续的亮条纹呢?这是因为缝较宽时,缝的引力较弱,引力子对光子的"碰撞"作用并不频繁从而使光子的偏转量极小;缝较宽时光子即使发生偏转后仍然会落在中央亮条纹区域内,因为偏转后的光子没有与中央亮条纹分开,所以我们除了中央亮条纹以外观测不到其他的亮条纹,但此时光子依然发生了衍射,只不过各条纹之间没有区分开罢了。单缝的宽度越窄,光子偏转后就越容易和中央亮条纹分开,因而缝越窄越容易观测到衍射现象。实际上缝宽很大时依然会发生衍射现象,只不过组成单缝的两部分物质实体由于相距较远,可以认为它们之间的引力作不会相互影响,此时就相当于光经过两个单独的物体产生了两个直边衍射现象了,如双指缝产生的衍射图案实际上就是直边衍射图案。


分享到:


相關文章: