双缝干涉实验公式解释,双缝干涉实验公式的推导过程

想必大家听说过双缝干涉实验，因为各种科普号总是会伴随着颠覆你的三观等这种字样来介绍这个实验，而这个实验的确很神奇特别容易被利用。

杨氏双缝干涉实验

实验装置非常简单，如图所示，在一束光面前放一个有两条缝组成的挡板，再在后面放一块接收光的屏幕，然后我们就可以得到一些明暗条纹。起初这个实验是由托马斯·杨1801年最先进行，他做这个实验的目的是为了证明光本质上是波。

水波

波就是类似于像水波一样没有实体，而是介质的振动产生的波纹。例如声音就是空气的振动或者在固体中传播声音的话就是固体的振动。

于光的波动说对应的就是光的微粒说，也就是说光应该由极小的有实体的粒子组成，因为真空中没有介质，但光照样能传播。托马斯·杨那个年代大多数人是支持光的微粒说，因为牛顿大佬就是微粒说的领军人物。

但是双缝干涉实验很显然证明了光其实是一个波，否则光如果是微粒的话，那屏幕上应该只有两个光栅才对。为什么么会有明暗条纹，那只能说明光是波。因为只有当光是波时，那么两个波交汇后，波峰遇波峰则更明亮，波谷遇波谷则更暗，所以产生明暗条纹。

明暗条纹

而后到了1900年，普朗克证明了能量传输不连续，而是一份一份的，每一份最小能量起初被称为能量子，后来叫着叫着就称为量子了。这也是量子力学的开端，之后爱因斯坦发现光也具备能量，可以打出电子，于是发现了光电效应，每一份光的能量子被称为光量子，后来简称光子。随后约瑟夫·约翰·汤姆森发现了发射单个光子的方法，于是人们又想起来双缝干涉实验。

是的，此时我们一个一个的发射光子，且在每条缝中放下探测器看光子究竟是同时通过双缝还是仅仅通过了一个缝。结果发现每次光总是只随机经过一个缝，随机的落到后面的屏幕中，且随着光子越射越多，后面屏幕始终没有形成明暗条纹，而仅仅是两个光栅。而当将探测器拿走后，别的实验形式一点不变，明暗条纹竟然又恢复了。