科學史是最重要科學實驗之一——雙縫實驗,不單确立了光的波動性,還催生了現在物理學的一個重要理論——量子力學。關于雙縫實驗跟量子力學的那些事,推薦大家看一本科普書:上帝擲骰子嗎——量子物理史話。
雙縫幹涉最終效果圖
遮擋一條縫後的效果,量子力學裡測量一條縫後大概就是這種效果
廢話就說那麼多,下面我們開始準備做實驗。所需的工具和材料并不多:
1、激光手電筒,最好是紅光的,波長相對較長。
應該很容易買到,我買的三合一才10塊錢左右,實體店鋪買不到可以就近淘寶,一般第二天就能收到。
2、薄玻璃,隻需很小的,比激光的光點稍大即可,盡可能薄,我用的是顯微鏡的上玻片(蓋玻片)。
蓋玻片非常薄,很适合做光學實驗。
3、加工制作工具:刀片兩片、火柴、支架等。反正能把玻璃片加工成最終實驗所需的樣子即可。
刀片很簡單,用剃須刀拆開就有了,小心注意安全。沒有火柴用紙條或蠟燭燒也可以。
架子架号玻璃,架子随意找,能架起玻片底下中央留空方便熏黑即可,當然要防火的。實在找不到用文具夾也可以的。用火把玻璃熏黑,火苗要盡可能靠近玻璃底部,大約半厘米空隙左右即可,熏的時間自己掌握,因為火種不同時間不一樣,我用火柴燒兩根就剛剛好了。不要熏太薄也不要太厚,太薄透光,太厚制作縫的時候很難做好。
熏黑至不透光即可
熏好玻璃後用剛才準備好的兩片刀片并在一起輕輕在熏好的那一面按一下,要輕輕的,不能用力。
一般可以多按幾條,距離超過光點直徑即可。可以制作不同寬度的縫得到不同的效果,在刀片間夾一片紙就可以做寬度不一樣的縫。
做好的玻片想辦法固定。
這是第一次做的沒有做廢已經不錯了O(∩_∩)O
雙縫制作完畢,下面可以做實驗了。
找一堵白牆,或者豎一張白紙做投影屏幕,打開手電筒,想辦法固定開關,因為一般激光筆的開關是按下去才亮的,我用塑料紮帶固定的。
雙縫離屏幕越遠幹涉條紋會越大,自己可以找适合的距離,能看到清晰條紋即可。
透射出幹涉條紋後,我們就要做一個更有趣的實驗:遮掉一條縫 ʘᴗʘ
遮掉一條縫後,暗條紋消失了
詭異的一幕出現了,一旦遮擋住其中一條縫,幹涉條紋就會消失。這個現象的背後有深刻的含義 ,當然真正的實驗是要測量其中一道縫,不過這個我們這種簡陋的實驗條件是沒法做了。
不過我有想過用偏振鏡片來遮擋縫的實驗,不過現在還沒時間精力做,以後如果做了我會在這裡發視頻或者文章動圖。可以點一下關注,方便獲得更新消息。
上面實驗如果成功了,你就可以關燈來玩了,效果當然更好,看文章開頭的圖片 ʘᴗʘ
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