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雙縫幹渉

模擬載入中

Open Model Lab 正在為這個概念準備即時實驗台、控制項與圖表區。

總結

你學會了甚麼

建議下一步
打開概念測驗不離開這個概念,先確認核心想法是否已經掌握。
接下來讀甚麼
折射 / 斯涅爾定律Move from interference geometry to boundary bending

關鍵重點

  1. Bright and dark bands come from path difference measured in wavelengths, not from either slit switching off.
  2. Phase difference is the path-difference story written as an angle, so half a wavelength means near-opposite phase.
  3. Fringe spacing widens with larger wavelength or screen distance and tightens with larger slit separation.
  4. Probe height samples one point on the pattern; it does not change the spacing of the pattern itself.

常見迷思

A dark fringe does not mean no light reaches that screen point; it means the two coherent contributions cancel there.

兩個縫仍然為同一螢幕點供應光源。暗條紋出現的原因是兩相干來源幾乎以相反相位抵消。

Keep the path-to-phase relation beside the small-angle spacing rule while you compare the probe with the whole screen pattern.

  1. Path, phase, and spacing

    路徑差僅透過它代表多少個波長的額外行進距離而起作用。

  2. 干涉條紋間距

    對於小角度,波長和幾何形狀共同決定了螢幕上相鄰明亮條紋之間的距離。

為什麼會這樣

解釋

雙縫幹渉是光學版本的一個波干涉概念:兩個相干來源在同一位置相遇,其路徑差決定了它們是否互相增強或抵消。這裡的兩個來源來自兩個窄縫並落在一個螢幕上。

這個平台有意保持模型的簡化:只有一種波長、一種縫間距、一種螢幕距離和一個可移動探針。相同的幾何構造驅動著舞台、影像、預測模式、示例問題和挑戰檢查,使條紋模式始終與一個真實的光學故事保持一致。

重點

01當路徑差接近整數倍波長時,螢幕上的點變亮;當接近半數波長時,則變暗。
02路徑差轉換為相位差透過\(\Delta \phi = 2\pi \Delta r / \lambda\),因此波長控制著每增加一米所貢獻的相位量。
03對於小角度,明條紋間距約為\(\Delta y \approx \lambda L / d\),所以較大的波長或螢幕距離會使條紋加寬,而較大的縫間距則使其縮緊。
04此頁面將波干涉和衍射延伸到光學領域,而不假裝模擬完整的波傳播細節。

例題

實時雙狹縫檢查

想逐步查看同一個概念如何被帶出來時,再打開這些例題。

凍結步驟

逐步查看凍結例題

凍結步驟
這些示例直接從當前光學平台讀取實時幾何形狀,因此代數保持與您正在檢視的同一條紋模式一致。

支持者方案會解鎖已儲存學習工具、精確狀態分享,以及支援這條引導流程的更深入複習面板。

查看方案
例題 1 / 2
凍結數值使用凍結參數

對於當前探針位置y = 0,達到該螢幕點的相位分裂是多少?

探針高度

0 m

路徑差異

0 m

波長

0.78 m

1. 從幹渉關係開始

Use .

2. 代入實時幾何形狀

.

3. 包裹比較角

That path difference is about 0 wavelengths of extra travel, so the wrapped phase comparison is 0 rad.

當前相位分裂

The path difference is close to a whole wavelength count, so the two slit contributions reinforce and the probe sits on a bright fringe.

快速測驗

正在載入已保存的測驗狀態。

無障礙

無障礙

當你需要把模擬與圖表轉成文字描述時,再打開這裡。

模擬顯示入射波前擊中帶有兩個窄縫的障礙物。在右側,一個垂直的螢幕條帶會明暗交替以顯示幹擾圖案,並且有一個可移動的探針標記選定的螢幕高度。

可選覆蓋層顯示狹縫幾何、兩個狹縫到探針的路徑、近似條紋間距標記以及一個相位輪,用於比較當前探針點處兩個狹縫貢獻。

圖表摘要

探針場圖顯示選定螢幕點處兩個狹縫貢獻及其實時結果隨著時間的變化。

螢幕模式圖顯示相對強度與螢幕高度之間的關係,因此即使時間軌道繼續檢查區域性探針場,它也保持位置基準。

工作台工具與分享連結

先把穩定概念連結和精確狀態分享收起來,等你真的要重新打開或分享工作台時再展開。

試試這個設定

跳到某個命名好的實驗台狀態,或直接複製你目前正在看的狀態。分享連結會重新打開同一組控制、圖表、疊層與比較脈絡。

目前實驗台

Center bright 預設場景

這個實驗台目前顯示的是其中一個概念作者預設場景。

打開預設實驗台

已儲存設定

已儲存設定屬於支持者方案學習工具;穩定的概念連結仍會對所有人保留。

正在確認已儲存設定權限

Open Model Lab 正在判斷這個實驗台可否只儲存在本機、同步到帳戶,或打開只限支持者方案的比較工具。

複製目前設定

精準狀態分享屬於支持者方案功能;穩定的概念與段落連結仍然可用。

穩定連結

進度與下一步

把進度訊號、入門路徑接續和複習提示留在頁面裡,但不要讓它們和主要學習流程搶焦點。

進度

正在載入進度

正在為這個瀏覽器或已同步帳戶載入已儲存的概念進度,稍後才會顯示完成狀態。

入門路徑

第 3 / 5 步

光與光學

雙縫幹渉 在這條路徑中屬於較後面的步驟,所以先由起點開始會較清楚。

上一個步驟:衍射