光到底是粒子还是波已经争论了几百年了。以牛顿为代表的光的粒子论曾经占据上风，同时代的胡克是光波动说的领军人物，波动说也曾占据上风！

光的波粒二象性可以算作是量子力学的入门基础了。光的双缝干涉实验对量子力学的重要性就相当于伽利略的斜坡实验基于牛顿力学。要想入门量子力学必须要把验证光的波粒二象性的实验搞清楚。

关于牛顿粒子论和胡克波动论的孰是孰非，先别急着下结论，是骡子是马拉出来溜溜就行了。

我们知道，物理学史有一个关于光本质的著名实验。也就是托马斯?杨的双缝干涉实验。

实验原理很简单。有一个光源发射器放在最前面，中间是一个开了双缝的隔板，后面是一个可以呈现光线分布的光屏。

现在我们就开始做实验，并假设牛顿和胡克的对话场景。

首先，操作实验的王麻子把双缝中的一个堵住了，所以一开始是单缝实验。

现在光线只能通过一个缝射到光谱上，于是我们在光谱上看到明显的衍射图案。

左为牛顿，右为胡克想象图

胡克会说：你们都看到了，我就说光是波。你们还不信！这个衍射图案就好像水波经过一个细缝会扩散开来一样。

光屏上的衍射图案就像是凸起的金字塔

牛顿：胡克啊，你先别急着下结论。我的粒子论也可以解释光的衍射现象。我把光粒子比喻成沙粒。站在二楼上，并在地上钻凿一个小洞，我现在二楼上不断地往小洞内填沙子，最后一楼堆积的沙丘就像个金字塔形状，而这就类似于光的衍射图案，沙粒总会散散落落地分布在沙丘两端，就像是衍射图案的两端轻微波动。在沙丘的右下角的点A处取一个垂直高度设为x(原谅我的绘画水平)。

牛顿解释的单缝衍射原理图

胡克回怼牛顿到：小样，嚣张哦！看我不整死你。于是大声到：王麻子，给我把双缝都打开，我倒是要看看光屏上会呈现什么图案！

王麻子：哇，结果出来了。好像是干涉图案哟！牛顿要输了，胡克大大牛逼！

胡克：太好了！牛顿，你输定了！你因为按照你的理论，当我打开双缝时，光屏上的信息应该是两个金字塔沙丘之和。那么点A处的高度就应该是2x。

牛顿粒子论预言的干涉实验结果与事实不符

但是结果却并不是，这是明暗相间的干涉条纹。所以说，光是波，出现这种情况是因为波的相位叠加导致的！

牛顿回怼胡克：闭嘴！你自己人不行，没能力解释而已。这是因为打开双缝时，通过两个小孔的光粒子发生了相互作用，它们纠缠在一起了，所以最后的结果当然不是两个沙丘的简单叠加。至于怎么纠缠在一起，我也不知道，反正就是纠缠在一起了。

胡克此时懵了：这都能强行解释？

王麻子：看来你俩第一回合是难分伯仲了。

胡克心想：明显是我赢了好不好？怎么就难分伯仲了？算了算了，不计较了，牛顿人品差也不是一天两天的事了。曾经把我生前唯一的一幅画像都烧毁了，导致后人都不知道我长啥模样，只能靠想象揣摩我英俊的脸庞了。想着想着眼眶就湿润了。

胡克复原图

王麻子：胡大大，你怎么哭了？瞧你那没出息的样！要不咱换一个玩法？之前我都是一次发射很多条光线。这次我一次发射一条光线，一条光线就是一个光子。看看实验结果如何？

胡克：那行吧！

牛顿：赶紧开启第二轮回合！

这时候王麻子直接把双缝打开，一次发射一个光子经过双缝。当然，一个光子在胡克看来就是一个周期的波动。

结果出来了，明暗相间的干涉条纹依旧存在！不过比较图案弱，毕竟一次才发射一个光子嘛，这是光强太弱导致的。但不影响定性分析。

胡克：牛顿啊，认输吧！我都说了光是波，只有波才能解释这种现象。波在遇到两个细缝时被衍射开来，衍射之后的波再发生干涉，所以才能在光屏上呈现出干涉条纹。

牛顿：呜呜呜......我不信，我不信！这一切都是假的，我在做梦，我不可能错了。

文章来源：《工程与试验》 网址: http://www.gcysyzz.cn/zonghexinwen/2022/0201/2797.html