（五）
光学的发展经历了以牛顿为代表的微粒说和以惠更斯为代表的波动说，两条发展道路。当时哪一种学说都不能解释所有的光学现象，于是把两种学说综合起来，认为光具有波粒两象性：光即是波又有微粒。光的波动性是光在媒质中的振动；光的微粒性是光子直线传播，光的波动性和微粒性是两种截然不同的两种物质和运动形式。而光的运动不可能有多重性，光只有一种固定运动，光的微粒性和光的波动性两者必居其一。从现代科学激光、光电效应、光压的发现，都证实了光的微粒性。在『从光学发展看光的「波动性」错误』一文，对杨氏双缝干射的数学分析，进一步认识光的波动性是错误的。光学应该用微粒性理论统一，用光的微粒说解释光的“波动”现象，是物理学要进行的工作。下面本文用光的微粒说解释光的“波动”现象，进行了尝试。
一、单缝衍射
（图一）是单缝衍射的示意图。当S光源的光线射入狭缝在屏上照射出明暗相间光带注（凸透镜射出光中间光最先射出，凸镜边缘光滞后）。这个现象是由于S光源的尺度大于狭缝的尺度，把S光源按狭缝的宽度为成几份，每份宽度等于狭缝的宽度。狭缝的光从中间向两侧依次射向屏，中间一份P0光直射狭缝射到屏上，是中央亮线，在中央亮线两侧是S两侧P1、P2、P3，发出的光，射到屏上为亮线，光线射不到的地方屏上是暗线，这就是光的衍射。衍射光的颜色完全由光源S决定的，因为光源中间最亮外围是紫、蓝、青、绿、黄、橙、红色。我们在生活中可以看到光的衍射现象。如很暗的房子打开一点门缝，让光射进屋中，当屋外有人走过，我们可以看到屋中光的明暗条纹移动与人的移动方向相反。所谓单缝衍射就是光源远远大于狭缝的宽度，光源一份一份地射入狭缝，再射到屏上；按照小孔成像的原理，屏上的明线条纹，就是光源倒立的实像。单缝衍射并不是光的波动现象。
二、迈克耳孙干射仪的干射现象
光学中迈克耳孙干射仪，所形成的等倾干射，一直是光的波动性有力证据。下面就用微粒说解释这个现象。
图（二）是迈克耳孙干射仪光路图。
图中M1’是M1的虚像，当点光源S把光射入透镜L形成发散光线，r.>r1.。射到反射镜G1，光路1经过M2反射回来；光路2穿过G1，G2，被M1反射回来，最后1，2两路光一齐射向E在屏上形成明暗相间的同心环。当三路光同时在G1相遇时，发生光的阻塞现象，停止了运动，在E处形成暗环。按照牛顿光微粒说，光从光子多的地方射向光子较少的地方，如果两点光子同样多，光就停止传播。当移动反射镜M改变d的距离，使光路1与光路2在G1处不相遇,两列光分别射到E处，形成亮环。随着d的改变，E处的光环从中心冒出或向中心收缩。
光路的计算公式推导：
δ=r2-r1从S点射到透镜L的光线透镜边缘与中心光程之差。
t=（C是光在真空中的速度）
t1=t1为M2移动d的距离往返2d距离所用的时间。求E处光环数n
n=.
当d增加时环从中心冒出来，环数增加；d减小时则相反。当d=0
时，视场全暗；当δ-2d=0时，视场全亮。N代表屏上的光环数，同时也代表1、2两路光相遇n次。此公式还要验正。
三、劈尖干涉
取两块平板玻璃一端迭合，另一端夹一小木片，在两片玻璃中间形成一个空气劈尖，调整劈尖角度，可以看到玻璃表面有明暗相间光的条纹，靠近劈尖的地方条纹较窄、较密；离劈尖愈远条纹愈宽、愈疏，这就是所谓劈尖干涉现象。牛顿环、迈克耳孙干射、深度近视镜片，镜片上的明暗光圈都属同一种现象。从（图三）中看出，光从劈尖上面玻璃板射入，折射后射入下面玻璃板，玻璃板经反射，从上面玻璃板射出。条纹宽度等于光在劈尖从射入到射出两点的距离。劈尖上看到明暗相间的光带，明带是射出光；暗带是射入光。波动理论认为劈尖的明、暗光条纹是光的干涉现象，明线和暗线的宽度一般小于一毫米，即使如此，在一毫米小的宽度中有无数条光线通过，难道这些光带的相位差都是同相位或反相位吗？答案是否定的，既然明线条纹中有不同相位射出，所以不会出现干涉条纹。
本文对单缝衍射、迈克耳孙干射仪的干射现象、劈尖干涉现象，尝试用光的微粒学说进行了解释，还有很多光学现象需要重新认识。
作者：王绍堂于：2010-6-24（20130804）
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（图一）
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