영의 이중 슬릿: 빛의 파장 측정

1 · 예측

촘촘하게 배치된 두 슬릿을 통과한 빛은 스크린에 밝고 어두운 무늬 패턴을 만듭니다. 슬릿을 더 가깝게 하면 무늬는 더 촘촘해집니까, 더 넓게 퍼집니까?

• 더 가까운 슬릿을 위한 더 좁은 간격.
• 프린지 간격은 슬릿 분리에 의존하지 않습니다.
• 더 넓음 - 슬릿 분리가 더 작을수록 프린지 패턴이 더 많이 퍼집니다.

2 · 설정

1. young-double-slit 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 빛의 파장은 550nm입니다. 화면은 슬릿에서 100cm 떨어진 곳에 위치합니다.
2. 무늬 간격 표시를 활성화하세요.
3. 각 시행에 대한 슬릿 분리를 설정하고 결과 프린지 간격을 화면에 기록합니다.

3 · 데이터 수집

세 번의 시행에 대해 무늬 간격 y(y축)를 1/d(x축)에 대해 그래프로 그리세요. 직선이 원점을 지납니까?

4 · 분석

1. 한 번의 시행에서는 λ = 550nm, L = 100cm를 사용하여 y = λL/d를 계산합니다(y를 mm 단위로 얻으려면 단위를 주의 깊게 변환해야 함). 표와 비교해 보세요.
2. y = λL/d를 사용하여 더 작은 슬릿 분리 d가 더 넓은 간격의 줄무늬를 생성하는 이유를 설명하십시오. 이는 처음 추측한 것과 반대입니다.

5 · 확장

1. 이 실험은 거꾸로도 진행할 수 있습니다: 무늬 간격, 슬릿 간격, 스크린 거리를 측정한 다음 λ를 구하는 것입니다. 이는 물리학자들이 처음으로 가시광선의 파장을 정밀하게 측정한 방법입니다. (가시광선 파장에 비해) 매우 작은 슬릿 간격 d가 왜 볼 수 있고 측정할 수 있을 만큼 넓은 무늬 패턴을 만드는 데 필요한지 설명하세요.
2. Young의 원래 실험에서는 안정적인 간섭 패턴을 생성하기 위해 두 슬릿의 빛이 일관성(고정 위상 관계)이어야 했습니다. 즉, 두 개의 개별 램프가 아닌 두 슬릿을 조명하는 단일 작은 소스를 사용했습니다. 두 개의 독립적이고 상관되지 않은 광원이 안정적이고 눈에 보이는 줄무늬 패턴을 생성하지 못하는 이유는 무엇입니까?

이 실험의 물리학

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