2.1  Wat we dachten te weten in 1900

Licht bestaat uit golfjes

In de loop van de geschiedenis is een punt van discussie geweest of licht bestaat uit golven of uit deeltjes. Isaac Newton dacht dat het om deeltjes ging, Christiaan Huygens dacht dat het om golfjes ging. In ieder geval zijn de golfjes of de deeltjes te klein om met het blote oog of met een microscoop te bekijken.

In 1812 gaf een proef van Thomas Young voorlopig de doorslag. Hij zond licht op een ondoorzichtig plaatje met twee spleten er in. Een stroom heel kleine deeltjes zou zorgen dat je op een scherm daar achter een afbeelding van de twee spleten zou zien, dus met maxima op twee plaatsen. Tussen de maxima zou één minimum zichtbaar zijn, de schaduw van het stuk tussen de spleten.
Het bleek dat er een patroon ontstond met veel meer maxima en minima. Dit kon helemaal niet verklaard worden met een model van stromen kleine deeltjes. Met golfjes kan dat wel: in de maxima is het verschil tussen de afstand tot de ene spleet en de afstand tot de andere spleet gelijk aan 0, λ, 2λ, 3λ, … zodat op al die plekken de golfjes die uit de twee bronnen afkomstig zijn elkaar versterken. Daartussen zijn de plaatsen met afstandsverschil ½ λ, 3/2 λ, 5/2 λ, … zodat de golfjes uit de twee bronnen elkaar op die posities verzwakken.

Ook hier merk je alleen iets als de golflengte groter is dan de schaal waarop je de lichtgolven bestudeert, in dit geval is dat de afstand tussen de spleten. Als je licht door ruiten van een paar vierkante meter stuurt, krijg je geen interferentieverschijnselen en merk je er niets van dat licht uit kleine golfjes bestaat.

Golven: interferentie

Applet: Interferentie