楊氏雙縫干涉實驗

        上個月讀了曹天元的《上帝掷骰子吗?-量子物理簡史》,我計劃做這個實驗給我兒子小J看。

        我大清嘉慶六年辛酉(1801),西人托瑪斯楊做了光雙縫干涉實驗,光的波動性得以證明。彼時電燈尚未發明,據說楊老用蠟燭作光源。上週我想如法炮制,用一支蠟燭和二塊紙板複制楊氏實驗,結果失敗。改用電燈做光源,還是失敗。無奈下求助於萬能的油管。油管上雙縫的做法各有創意,有個三哥甚至用火熏黑了一塊玻璃,用針在黑玻璃上劃了二條線作為雙縫,但光源一律使用激光。因為激光是單色,有固定波長。

        週日問教會N弟兄借了激光筆,晚上在家和小J做成了這個實驗。我先在激光出口處用電工膠布貼出二個細雙縫,再用膠布把激光筆固定在三角架上,點亮激光筆,把光投射到一面白牆上。結果發現影像出現了明暗相間的條紋,明處是波峰(波谷)的疊加,暗處是波峰和波谷的抵消。

        我告訴小J光這個實驗說明了光有波動性質。但光也有粒子性質。因為我們觀察到波都需要通過介質傳播,比如聲波需要空氣。在沒有空氣的地方,比如月亮上,我對著小J的耳大喊,他也聽不見,因為沒有傳播介質。但光不同,光從很遠的恒星射過來,不需要介質(光以太被實驗證明不存在)。光的波粒二相性是量子物理一個最基本的命題。

        小馬和普萊西拉給剛出生的女兒讀《量子力學》其實沒什麼可大驚小怪的。因為"凡有耳的,就應當聽"。

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