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楊氏乾涉原理

楊氏乾涉原理是基於光的波動性質,特別是光的乾涉現象。當兩束或多束光線相遇並在同一位置疊加時,會形成明暗相間的條紋,這是由於光波在相同位置相乾疊加或相消的結果。相位差越小,相長(互相加強)的可能性就越大。

楊氏雙縫乾涉實驗是典型的例子,其中一束單色光通過一條狹縫射出,經過一組相隔較遠的雙縫交匯後,在螢幕上形成乾涉條紋。這個實驗展示了光作為波動性質的特性,受到雙縫的乾涉產生相位差,形成一系列光強互補的區域。

在楊氏乾涉實驗中,如果兩波疊加後的強度達到最大,那麼光程差(r2-r1)應為波長的偶數倍,這稱為乾涉相長;同理,如果強度達到最小,那麼光程差應為波長的奇數倍,這稱為乾涉相消。

值得注意的是,當光源的強度降低到一個非常低的水平,甚至只剩下一個光子時,雙縫實驗就變成了一個量子實驗。在這種情況下,如果觀察或測量一個量子系統(如觀察光子通過哪一個縫隙),會改變它的狀態,導致光子不再表現出波動性質,而是表現出粒子性質。