老师
同学们好,从今天起,我将和大家一起进入第五单元光合原子的复习。光的玻璃之针是本单元的第一节课,光给了我们一个明亮的世界,但他自己却像是一个谜团。自古以来,人们不断的争论着光到底是什么呢?我们将用两节课的时间与大家一起回顾人们对光的本性的认识过程,及此来体会科学家们是如何探求事物的本源的。我们先从 17 世纪开始说起,在 17 世纪的时候,主要有两种学说,一种是以牛顿为代表的威力说,认为光是从光源发出的物质,威力在均匀的介质中以一定的速度传播。另一种是以惠根斯为代表的波动说,认为光是空间传播的某种波。当时观察到的光的现象主要有光的直径,光的反射和光的折射。威利说和波动说都有自己成功的一面,但是他们都不能完满的解释当时已知的全部的光的现象。
老师
由于牛顿的地位和威望,威利说在当时占主导,难道波动说就注定失败了吗?我们知道干涉是波特有的现象,两个相干波圆,也就是两个频率相同,振动方向相同的波缘,他们发出的波在相遇的区域,某些区域是始终加强,某些区域始终减弱,加强和减弱的区域互相间隔着分布,从而形成一个稳定的干涉图样。
老师
如果光真的是一种波,那么光一定也会发生干涉现象。可是我们点燃两支相同的蜡烛,或者点亮两盏相同的灯,却从没有在蜡烛或者灯的周围观察到明暗相间的分布,是不是因为光不是波?还是因为我们的实验没有满足光发生干涉现象的条件?直到 1801 年,英国物理学家托马斯扬第一次成功的进行了光的干涉实验,它是如何实现的?他让阳光照射到一个有小孔 S0 的屏上,这个小孔就成为了一个光源。
老师
在我们的画面中,这个孔是示意图画的这么大,实际的小孔是很小的。通过小孔的光照到第二块,有两个小孔 S1 和 S2 的屏上。两个小孔离得非常的近。有多近?据说大约只有 0. 1 毫米这么近,而且 S1 与 S2 到 S0 的距离相等。满足了这样的条件,托马斯洋就在远处的光屏上观察到了彩色的图样,后来他把小孔改为霞缝,用单色光代替阳光,得到了更加清晰的明暗相见的干涉条纹。在实验室里,我们可以激光作为光源,用如图所示的装置来再现托马斯洋的双缝干射实验。在这个实验中,双缝的距离是非常近的。有多近?我们来看一下。这是一块宽度为 3 厘米的玻璃片,同学们有没有在这玻璃片上找到双凤?是不是这一组是双凤?不是,其实双凤在这里放大看双缝离得多近,大约是 0. 1 毫米的数量级。只有靠的查看隐藏内容