Двоен процеп на Юнг: измерване на дължината на вълната на светлината

1 · Предскажи

Светлина, минаваща през два плътно разположени процепа, създава картина от светли и тъмни ивици на екран. Прави ли приближаването на процепите един към друг ивиците по-плътно или по-широко разположени?

• По-тясно разположение за по-близки процепи.
• Разстоянието между ивиците не зависи от разстоянието между процепите.
• По-широко — по-малко разстояние между процепите разпръсква картината на ивици повече.

2 · Постановка

1. Отвори настройката двоен процеп на Юнг и натисни Нулирай. Дължината на вълната на светлината е 550 nm; екранът седи на 100 cm от процепите.
2. Включи показанието за разстояние между ивиците.
3. Задай разстоянието между процепите за всеки опит и запиши полученото разстояние между ивиците на екрана.

3 · Събери данни

Чертай разстоянието между ивиците y (ос y) спрямо 1/d (ос x) за трите си опита. Права ли е линията през началото?

4 · Анализирай

1. За един опит изчисли y = λL/d с λ = 550 nm, L = 100 cm (внимателно превръщайки единици, за да получиш y в mm). Сравни с таблицата.
2. Обясни, с y = λL/d, защо по-малко разстояние между процепите d произвежда ПО-ШИРОКО разположени ивици — обратното на това, което би предположил първо.

5 · Надгради

1. Този експеримент може да се пусне обратно: измери разстоянието между ивиците, разстоянието между процепите и разстоянието до екрана, после реши за λ. Така физиците първо точно измериха дължината на вълната на видимата светлина. Обясни защо е нужно много малко разстояние между процепите d (спрямо дължините на вълните на видимата светлина), за да се произведе картина от ивици, достатъчно широка, за да се види и измери.
2. Оригиналният експеримент на Юнг се нуждаеше светлината и от двата процепа да е кохерентна (фиксирана фазова връзка), за да произведе стабилна интерференчна картина — ползвайки един малък източник, осветяващ и двата процепа, вместо две отделни лампи. Защо две независими, некорелирани светлинни източници не биха произвели стабилна, видима картина от ивици?

Физиката зад този експеримент

← Назад към експеримента

138 безплатни работни листа по физика за печат