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从光粒子性角度论述光衍射现象成因 　　【摘要】光粒子穿过夹缝或绕过障碍物时，光粒子与夹缝或障碍物边缘发生不同程度的斜碰，由于不同程度的斜碰，光粒子的运动方向发生不同程度的偏折，同时，光粒子产生不同性质的自转性能，形成不同性质的波动性。因而形成视觉上具有不同亮度或色彩的条纹。 【关键词】光粒子；夹缝；障碍物；斜碰；波动性；条纹 中图分类号：O431 文献标志码：A 文章编号：1673-8500（2013）10-0110-02 本文相继《从光的粒子性角度论述光的折射现象的成因》一文，继续从光的粒子性角度论述了光的衍射现象的成因。理论以及实验都表明，宏观中的粒子也是能够具有穿过夹缝或绕过障碍物而偏离原来的运动方向的性能，证明了光穿过夹缝或绕过障碍物后形成明暗或色彩条纹的现象作为证明光是一种波的证据是不充分的。 一、粒子穿过夹缝或绕过障碍物的相关实验 《物态波形论》以及《从光的粒子性角度论述光的折射现象的成因》中的实验只说明了粒子的波动性与自转有关以及粒子在光密介质中发生偏折的原因。本文的这一实验，可以说是综合了上两个实验的现象，说明了从光的粒子性角度也能描述光的衍射这一现象。 实验 （一）实验器材：盛满水的水缸一个，障碍物一个，带有夹缝的屏障一个，喷射气泡的设备一个套（喷头的口径大小和障碍物即夹缝的宽度相当）。 （二）实验步骤：1 先将喷头放在水缸底部，竖直向上喷射气泡，观察其现象。2 再把带有夹缝的屏障放在喷头正上方的适当位置，让气泡穿过夹缝，观察其现象。3 再把屏障换成障碍物，让气泡绕过障碍物，观察其现象。 （三）观察结果：1没有屏障或障碍物时，气泡基本沿竖直方向运动到水面，区域稍大于喷头的口径，气泡的波动性很弱。2 当气泡穿过夹缝时，气泡的运动方向向夹缝两边放生不同程度的偏折，到达水面时的区域远远大于了夹缝的宽度，即气泡穿过夹缝后具有扩散现象，而且气泡的波动性（扭动性）明显增强，也各不相同。3 当气泡绕过障碍物时，汽包的运动方向向障碍物两边发生不同程度的偏折，到达水面的区域远大于障碍物的尺度，即气泡绕过障碍物后也具有扩散现象，同样气泡的波动性也明显增强。如上图1所示。 （四）结论：粒子也具有穿过夹缝或绕过障碍物后偏离原来的运动方向的性能。 二、光的衍射现象分析 （一）光粒子穿过夹缝时的受力分析。根据《自由运动论》的理论，光粒子无异于宏观中的实体粒子，光粒子穿过夹缝时的现象无异于如图1所示的气泡穿过夹缝是的现象。 当光粒子穿过夹缝时，可以有两种情况，一是光粒子与夹缝边缘没发生作用的情况下穿过夹缝，此种情况，光粒子穿过夹缝后会保持原来的运动状态。二是光粒子与夹缝边缘发生了不同程度的斜碰，此种情况，由于不同性质的斜碰，光粒子会产生不同性质的的自转性能，运动方向也会发生不同程度的偏折。如图2所示 当光粒子a与夹缝的下边缘发生较小程度的斜碰时，如图2（a），即光粒子的受力点到运动方向的距离较小时，光粒子产生自转的力臂就越小（见《从光的粒子性角度论述光的折射现象》），产生的自转性能就越弱，自转对运动方向的影响就越小，此种情况，光粒子a的运动方向几乎取决于在受力点切面L上的反弹方向。所以，光粒子穿过夹缝后的运动方向会由于受夹缝边缘的返单而发生较大程度的偏折。而且具有受力点越是靠近运动方向，受力点的切面和运动方向的夹角越大，反弹方向和原来的运动方向的夹角越大，穿过夹缝后的偏折程度越大的性质。 当光粒子与夹缝下边缘发生极大程度的斜碰，即受力点到运动方向的距离约等于光粒子的半径时，光粒子产生自转的力臂最大，产生的自转速度就越大，同时由于相当于反弹面的切面几乎和运动方向平行，即几乎以90°的入射角而反弹，反弹对运动方向的改变的影响最小。此时自转对运动的影响就相对显著。所以，此时光粒子穿过夹缝后的运动方向就取决于自转的影响而向下偏折。 当光粒子与夹缝的上边缘发生不同性质的斜碰时与上述情况对应的相反。 （二）光粒子穿过夹缝后的运动性质分析。设光粒子穿过夹缝之前的初状态的自转性能不计，光粒子是极近直线的运动状态。 由《物态球形论》的理论可知，粒子的自转性能是导致粒子具有波动性的原因。而且具有自转性能越强，其波动性就强。 在斜碰中，由于光粒子a产生的自转性能较弱，运动弯曲程度就小，形成的波动性能就弱，如图3（a），而由于光粒子b产生的自转性能加强，波动性就强。如图3（b） 波动性较弱是指，由于自转性能较弱，导致的运动轨迹所显示的波长较长而频率较小。波动想较强是指，由于自转性能较强，导致其运动轨迹所显示的波长较短而频率较大。 当光粒子与夹缝的上边缘发生斜碰时，情况与上述情况对应的相反。 综合上述几种情况，光粒子穿过夹缝后，由于和