杨氏双缝干涉（1801）

用一支激光笔和一堵白墙，量出条纹间距，反推激光波长，看它是否落在 600–700 nm 之间。

为什么值得做

1801 年杨氏用这个实验把"光是波"钉死。今天你用激光笔重做，量的是同一个几何关系：条纹间距 = 波长 × 屏距 / 缝距。你能亲手把"波长"这个看不见的量，从墙上的条纹间距里算出来。这是波粒二象性的起点，也是你第一次用一把卷尺测纳米。

怎么做

1. 搭台：把激光笔固定在桌子一端，用胶带或夹子压住，保证它不晃。光束水平射向对面白墙或贴墙的白纸。
2. 放双缝：在激光前面 10–30 cm 处竖直放双缝片，让光束正好穿过缝。缝要竖直，条纹才是水平的。
3. 量屏距 L：用卷尺量双缝到墙的垂直距离，记下来（建议 2–3 m，太近条纹太宽不好量）。
4. 找条纹：关灯或拉窗帘。墙上应出现一排等间距的亮点/亮纹。手机拍照，开网格或后期用像素量。
5. 量间距 Δy：量连续 5 条以上亮纹的总跨度，除以间隔数，得到平均 Δy。重复 5 次（可换 L 或换位置）。
6. 算 λ：λ = Δy · d / L。d 是双缝间距（双缝片包装上标，或自己测，见「坑」）。

AI 可以怎么帮你

• 帮你设计测量方案：
  我有一支红色激光笔、一个双缝片（缝距未知）、一把卷尺和一堵白墙。房间进深约 3 米。请给我一个具体的测量步骤，包括屏距选多少、怎么减少误差、要记录哪些数据。

• 帮你从照片里量条纹：
  这是我拍的干涉条纹照片。请告诉我怎么用手机或免费软件（如 ImageJ）量出相邻亮纹的像素间距，并换算成实际距离。给出具体操作步骤。

• 帮你算误差：
  我量了 5 组条纹间距：__、__、__、__、__ mm，屏距 L = __ m，缝距 d = __ mm。请帮我算平均 Δy、标准差、反推的波长 λ，并判断是否落在 600–700 nm。

• 帮你排查"看不到条纹"：
  我用激光笔照双缝片，墙上只有一团光斑，没有条纹。可能的原因有哪些？请按可能性从高到低列出，并给出每一步的检查方法。

• 帮你写实验记录：
  请帮我把以下数据整理成一份实验记录表：屏距、缝距、5 次条纹间距测量、平均值、标准差、反推波长、与标称波长的偏差。用 Markdown 表格。

算一下 / 会看到什么

公式：Δy = λL / d

• λ ≈ 650 nm = 6.5×10⁻⁷ m
• 若 d = 0.2 mm = 2×10⁻⁴ m，L = 2 m
  → Δy = 6.5×10⁻⁷ × 2 / 2×10⁻⁴ ≈ 6.5 mm
• 若 d = 0.1 mm，L = 2 m → Δy ≈ 13 mm

所以墙上应看到间距几毫米到一厘米多的等距亮纹。量 5 条跨约 3–6 cm，卷尺够用。

反算：λ = Δy · d / L。若你算出 600–700 nm，成功。

坑

1. 缝距 d 不知道：双缝片包装常标 d，但便宜货可能不准。没有标就用头发丝做"双缝"——两根头发并排贴，缝距约 0.05–0.1 mm（待核实），但更难控制。优先买标了 d 的双缝片。
2. 激光没对准缝：光束要细、要正对缝中心。偏一点就只剩一团光。慢慢微调，别用手晃。
3. 环境光太亮：白天不拉窗帘基本看不到。必须暗。
4. 屏距量错：L 是缝到墙的垂直距离，不是斜距。卷尺要拉直、水平。
5. 条纹太密或太宽：太密量不准（减小 L 或增大 d）；太宽墙上放不下（增大 L 或减小 d）。
6. 激光笔不是单色：便宜激光笔可能有多个纵模，条纹对比度下降。换一支或换角度。

想再往前一步

• 换绿色激光笔（标称 532 nm），看条纹间距是否按波长比例变小。这是对公式的第二次检验。
• 用不同 L 做 3 组，画 Δy–L 图，斜率应等于 λ/d。
• 用头发丝做单缝衍射，对比单缝和双缝的条纹差异。

安全

• 激光笔绝对不要照眼睛，也不要照镜子反射到人。Class 2 以下（待核实你买的等级），但仍按危险品对待。
• 不要用激光笔照车辆、飞机、动物。
• 暗室操作时注意脚下，别绊到电线。
• 激光笔不用时取出电池或盖住镜头。