Youngs dobbeltspalte: Måling af lysets bølgelængde

1 · Forudsig

Lys, der passerer gennem to tæt liggende spalter, skaber et mønster af lyse og mørke striber på en skærm. Får det at flytte spalterne tættere sammen striberne til at ligge tættere eller mere spredt?

• Tættere mellemrum for tættere spalter.
• Stribeafstanden afhænger ikke af spalteafstanden.
• Mere spredt — mindre spalteafstand udbreder stribemønsteret mere.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen young-double-slit, og tryk på Nulstil. Lysbølgelængden er 550 nm; skærmen står 100 cm fra spalterne.
2. Slå aflæsningen af stribeafstand til.
3. Indstil spalteafstanden for hver måling, og registrér den resulterende stribeafstand på skærmen.

3 · Saml data

Tegn stribeafstand y (y-aksen) som funktion af 1/d (x-aksen) for dine tre målinger. Er linjen ret og går gennem origo?

4 · Analysér

1. Beregn for én måling y = λL/d med λ = 550 nm, L = 100 cm (omregn omhyggeligt enheder for at få y i mm). Sammenlign med tabellen.
2. Forklar ved hjælp af y = λL/d, hvorfor en mindre spalteafstand d giver MERE SPREDT liggende striber — det modsatte af, hvad man måske først ville gætte.

5 · Udvid

1. Dette eksperiment kan køres baglæns: mål stribeafstanden, spalteafstanden og skærmafstanden, og løs derefter for λ. Sådan målte fysikere først præcist bølgelængden af synligt lys. Forklar, hvorfor en meget lille spalteafstand d (sammenlignet med bølgelængderne af synligt lys) er nødvendig for at producere et stribemønster, der er bredt nok til at se og måle.
2. Youngs oprindelige eksperiment krævede, at lyset fra begge spalter var koherent (en fast faserelation) for at producere et stabilt interferensmønster — ved brug af én lille kilde, der belyste begge spalter, frem for to separate lamper. Hvorfor ville to uafhængige, ukorrelerede lyskilder ikke producere et stabilt, synligt stribemønster?

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark