波動子課題
III.4 干涉與衍射
Interference & Diffraction
相長/相消干涉、相干波源、雙縫公式 y = λD/d、衍射條件與單色/白光比較
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核心考點
1. 干涉與相干條件
考評提示：先判路程差，再得相長或相消；必提相干波源
- 定義**相長干涉**：路程差 = **nλ**，兩波同相到達，互相增強；**相消干涉**：路程差 = **(n+½)λ**，兩波反相到達，互相抵消。
- 考評重點產生穩定干涉圖樣必須是**相干波源**：頻率相同、相位差固定（通常振幅相近）；否則圖樣會隨時間變化而模糊。
- 邏輯中央亮紋位於兩縫的垂直平分線上（路程差為零），兩側依次為暗紋、亮紋交替分布。
- 易錯陷阱^^干涉與「兩光源相加一定更亮」不同——相消處反而變暗；要先算路程差才能判斷某點明暗^^。
2. 雙縫公式 y = λD/d 與白光比較
考評提示：d 是縫間距非縫寬；y 指相鄰亮紋間距
- 公式**雙縫公式 y = λD/d**：y = 條紋間距，λ = 波長，D = 雙縫至屏距離，d = 兩縫間距；增大 D 或 λ 令條紋變疏，增大 d 令條紋變密。
- 對比**單色光**雙縫：各級亮紋間距相等、清晰、顏色單一；**白光**雙縫：中央亮紋為白色，兩側展開為彩色光譜（紫內紅外），高級次重疊而模糊。
- 圖像白光條紋模糊的原因：由 y = λD/d，不同波長條紋間距不同，紫光（短 λ）較密、紅光（長 λ）較疏，各色錯位重疊。
- 易錯陷阱^^公式中 d 是縫間距（兩縫中心距離）而非縫寬；y 是相鄰兩亮紋（或暗紋）之間的距離^^。
3. 衍射條件與觀察
考評提示：縫寬與波長相近時衍射最明顯
- 定義**衍射**：波通過縫隙或繞過障礙物後向幾何陰影區擴展；所有波（聲、光、水、電磁波）皆能衍射。
- 考評重點衍射最明顯的條件：**縫寬與波長相近**；縫遠大於 λ 時衍射不明顯，縫遠小於 λ 時幾乎無能量通過。
- 對比聲波波長（約 0.01–10 m）與門窗尺度相近故能明顯繞過障礙；可見光波長極短（400–700 nm），日常難見衍射；微波（約 3 cm）易調至與縫相近便於演示。
- 易錯陷阱^^衍射後波長與頻率不變，改變的只是傳播方向（波向陰影區擴展）；不可寫「衍射後波長改變」^^。
常見題型 · scoring points
試說明在雙縫實驗中增大屏距 D 對條紋的影響並解釋（3 分）
- 由 y = λD/d，λ 與 d 不變時 y 與 D 成正比（1 分）。
- D 增大使條紋間距 y 增大，條紋變疏（1 分）。
- 條紋間距變大有利於更準確量度 y，從而計算波長（1 分）。
波動 其他子課題
關於本文：由 DSE 神器團隊整理，資料以香港考試及評核局（HKEAA）最新公佈為準。最後更新：2026 年 6 月。想隨時隨地溫習？下載 DSE Physics 神器 App。
