Optik
Youngs Doppelspalt
Zwei kohärente Spalte interferieren zu gleichmäßigen hellen Streifen — Δy = λL/d. Größeres d drückt die Streifen zusammen.
Youngs Doppelspalt — interaktive Optik-Simulation. Zwei kohärente Spalte interferieren zu gleichmäßigen hellen Streifen — Δy = λL/d. Größeres d drückt die Streifen zusammen. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Youngs Doppelspalt
Zwei kohärente Spalte interferieren zu gleichmäßigen hellen Streifen — Δy = λL/d. Vergrößert man d, rücken die Streifen zusammen.
Kohärente Quellen aus zwei Spalten erzeugen eine gangunterschiedsabhängige Phase. Konstruktive Interferenz bei Δy = λL/d ergibt gleichmäßig verteilte helle Streifen. Ein engerer Spaltabstand d drängt die Streifen zusammen; eine längere Wellenlänge spreizt sie auf — Youngs klassischer Nachweis der Wellennatur des Lichts.
- Δy = λL/d
- Konstruktive Streifen
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Fahrfrage
Licht, das durch zwei eng beieinander liegende Schlitze fällt, erzeugt auf einem Bildschirm ein Muster aus hellen und dunklen Rändern. Werden die Ränder enger oder weiter voneinander entfernt, wenn man die Schlitze näher zusammenbringt?
Vorhersagen zum Abwägen
- Engerer Abstand für engere Schlitze.
- Der Streifenabstand hängt nicht von der Schlitztrennung ab.
- Breiter – ein kleinerer Schlitzabstand verteilt das Streifenmuster stärker.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Spalttrennung d (µm)
Was Sie messen:
- Streifenabstand y (mm)
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die Young-Double-Slit-Preset und drücken Sie Zurücksetzen. Die Lichtwellenlänge beträgt 550 nm; Der Bildschirm befindet sich 100 cm von den Schlitzen entfernt.
- Aktivieren Sie die Anzeige des Streifenabstands.
- Stellen Sie den Spaltabstand für jeden Versuch ein und zeichnen Sie den resultierenden Streifenabstand auf dem Bildschirm auf.
Maßgebende Gleichung
Doppelschlitz-Fransenabstand — Δy = λL/d
Zwei durch den Abstand d getrennte kohärente Schlitze erzeugen auf einem Schirm im Abstand L Interferenzstreifen mit einem Abstand von y = λL/d. Engere Schlitze (kleineres d) verteilen das Muster weiter; eine längere Wellenlänge vergrößert auch den Abstand.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Berechnen Sie für einen Versuch y = λL/d mit λ = 550 nm, L = 100 cm (achten Sie auf die Einheitenumrechnung, um y in mm zu erhalten). Vergleichen Sie mit der Tabelle.
- Erklären Sie mit y = λL/d, warum ein kleinerer Spaltabstand d zu Streifen mit GRÖßEREN Abständen führt – das Gegenteil von dem, was Sie vielleicht zunächst vermuten.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Dieses Experiment kann auch in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden: Messen Sie den Streifenabstand, den Spaltabstand und den Schirmabstand und lösen Sie dann nach λ auf. So haben Physiker erstmals die Wellenlänge des sichtbaren Lichts präzise gemessen. Erklären Sie, warum ein sehr kleiner Spaltabstand d (im Vergleich zu den Wellenlängen des sichtbaren Lichts) erforderlich ist, um ein Streifenmuster zu erzeugen, das breit genug ist, um gesehen und gemessen zu werden.
- Youngs ursprüngliches Experiment erforderte, dass das Licht beider Schlitze kohärent ist (eine feste Phasenbeziehung), um ein stabiles Interferenzmuster zu erzeugen – und zwar unter Verwendung einer einzigen kleinen Quelle, die beide Schlitze beleuchtet, anstelle von zwei separaten Lampen. Warum sollten zwei unabhängige, unkorrelierte Lichtquellen kein stabiles, sichtbares Streifenmuster erzeugen?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Willkommen bei Youngs Doppelspalt
- Doppelspalt auswählen
- Abspielen drücken
- Helle und dunkle Streifen
- Inspektor öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.