The Real Double Slit Experiment.

Summary

这个视频深入探讨了双缝实验，通过展示实验的实际操作而非仅仅讨论，揭示了这一经典实验的更多细节。实验使用了极窄的光波长级别的缝隙，并在显微镜下观察衍射现象，而非传统的远距离屏幕。通过这种方法，视频展示了单个缝隙的干涉结构，以及两个缝隙间光的相互作用和干涉模式的发展。实验不仅提供了实验数据，还展示了如何使用旧光刻掩模和DIY掩模步进器制作微型透明缝隙的过程。

Takeaways

• 🎥 视频主题是双缝实验，一个超过200年的古老实验。
• 🧐 大多数视频只是讨论双缝实验，而不是展示实验本身。
• 👁️ 本视频展示了作者自己版本的双缝实验，使用了非常窄的缝隙。
• 🔍 实验通过显微镜观察，而不是在大屏幕上远距离观察。
• 📏 制作的缝隙宽度从2.5到25微米不等，并改变了缝隙间的距离。
• 🌟 实验观察到的是通过两个约3.5微米宽的狭缝的激光束的强度分布。
• 🖼️ 光通过狭缝后形成的明亮和黑暗的条纹，特别是在垂直于狭缝的方向上。
• 📈 通过图像上的像素列的强度总和，展示了干涉图案的形成。
• 🔬 实验结果表明，两个狭缝的光相互作用产生的干涉图案与单独狭缝的强度相加的结果不同。
• 🛠️ 制作狭缝使用了旧的光刻掩模和光阻层，通过UV光曝光和铬层蚀刻。
• 🔄 使用了两种激光器进行实验：绿色激光二极管和红色氦氖激光器。
• 🔍 显微镜和相机的组合用于观察和记录实验结果。

Q & A

双缝实验是什么？

双缝实验是一个经典的物理实验，用于展示光和其他粒子的波动性质。实验中，光波通过两个非常窄的缝隙，在另一端形成干涉图样，显示出亮暗条纹。

为什么视频作者认为有必要再次制作关于双缝实验的视频？

作者认为大多数现有视频仅仅是讨论双缝实验，而不是真正展示实验过程。作者希望通过自己的版本，使用非常窄的缝隙和显微镜观察，来展示实验的更多细节。

作者使用的缝隙宽度是多少？

作者制作的缝隙宽度从2.5到大约25微米不等。

在实验中，作者如何产生不同宽度的缝隙？

作者使用旧的光刻掩模版和光阻层，通过紫外光按照缝隙的图案曝光，然后发展光阻并蚀刻下面的铬层，从而得到微小的透明缝隙。

作者在实验中使用了哪些激光器？

作者在实验中使用了绿色激光二极管和红色氦氖激光器，两者都适用于实验，但氦氖激光器的光束质量通常更好。

实验中观察到的亮暗条纹是如何形成的？

当光波通过两个窄缝隙后，它们在垂直于缝隙的方向上相互干涉，形成亮暗条纹。这些条纹是由于光波的相位差造成的干涉现象。

为什么单个缝隙的光强分布不是均匀的？

这是因为在微观尺度上，光波通过单个缝隙时已经产生了干涉结构，当它开始与其他缝隙的光干涉时，就形成了非均匀的光强分布。

实验中如何测量干涉图样？

实验中通过在显微镜的另一侧放置相机，相机的物镜将光投射到CMOS芯片上，从而捕获干涉图样。

作者为什么选择在显微镜下观察双缝实验？

使用显微镜允许作者在更近的距离和更小的尺度上观察干涉现象，这样可以更详细地研究实验的各个方面。

实验中缝隙之间的距离是如何变化的？

作者在实验中改变了缝隙之间的距离，以研究不同距离对干涉图样的影响。

实验结果与单个缝隙的光强度简单相加有何不同？

实验结果显示，两个缝隙的光相互干涉形成的干涉图样与单个缝隙的光强度简单相加得到的图案有很大不同，干涉图样更为复杂且具有更多的细节。