Diffrazione a fenditura singola: una figura diversa
1 · Prevedi
Anche una SOLA fenditura stretta spande in figura (diffrazione), con banda centrale chiara e frange più fioche. Una fenditura più larga spande più o meno di una stretta?
- Meno: più larghezza dà figura più stretta e confinata.
- Più larghezza spande più.
- La larghezza non c'entra.
2 · Configurazione
- Apri il preset single-slit e premi Reimposta. λ = 550 nm; schermo a 100 cm.
- Attiva la lettura del primo minimo.
- Imposta la larghezza per ogni prova e registra il primo minimo.
3 · Raccogli dati
| Larghezza a (µm) | Primo minimo y (mm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Traccia y contro 1/a per le tre prove.
4 · Analizza
- Per una prova, calcola y = λL/a usando λ = 550 nm; L = 100 cm (convertendo le unità per ottenere y in mm — questa è la posizione della PRIMA franga scura, m = 1). Confronta con la tabella.
- Confronta con la formula doppia, notando che qui compare la LARGHEZZA a, non una separazione. Spiega perché una stretta dà un centro PIÙ largo — controintuitivo ma coerente con 1/larghezza.
5 · Estendi
- Questa fisica fissa il limite di diffrazione di ogni lente o telescopio. Spiega perché un'apertura maggiore dà risoluzione più netta, non più sfocata.
- La singola ha una banda centrale con laterali sempre più fioche; la doppia ha molte frange simili dentro l'involucro della singola. Spiega perché una doppia reale (fenditure non nulle) mostra ENTRAMBI gli effetti.
La fisica dietro questo esperimento
Primo minimo della fenditura singola
Una singola fenditura di larghezza a produce la sua prima franga scura (minimo) all'angolo/posizione y = λL/a su uno schermo a distanza L — la STESSA forma di formula dell'interfranga a doppia fenditura, ma governata dalla larghezza propria della fenditura anziché da una separazione tra due fenditure.