Jingo dvigubas plyšys: šviesos bangos ilgio matavimas

1 · Spėk

Šviesa, einanti per du arti išdėstytus plyšius, kuria šviesių ir tamsių juostų raštą ekrane. Ar plyšių sutraukimas arčiau vienas kito daro juostas labiau tankias ar labiau plačias?

• Tankesnis išdėstymas arčiau esantiems plyšiams.
• Juostų tarpas nepriklauso nuo plyšių atskyrimo.
• Platesnes — mažesnis plyšių tarpas labiau išsklaido juostų raštą.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Jingo dvigubas plyšys“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Šviesos bangos ilgis yra 550 nm; ekranas sėdi 100 cm nuo plyšių.
2. Įjunk juostų tarpo rodmuo.
3. Nustatyk plyšių atskyrimą kiekvienam bandymui ir užsirašyk gaunamąjį juostų tarpą ekrane.

3 · Rink duomenis

Braišyk juostų tarpą y (y ašis) prieš 1/d (x ašis) savo trims bandymams. Ar linija tiesė pro pradžią?

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok y = λL/d naudodamas λ = 550 nm, L = 100 cm (atsargiai versdamas vienetus, kad gautum y mm). Palygink su lentele.
2. Paaiškink, naudodamas y = λL/d, kodėl mažesnis plyšių atskyrimas d gamina PLAČIAU išdėstytas juostas — priešingai, nei galėjai iš pradžių spėti.

5 · Išplėsk

1. Šis eksperimentas gali veikti atvirkščiai: išmatuok juostų tarpą, plyšių atskyrimą ir ekrano atstumą, tada išspręsk λ. Taip fizikai pirmą kartą tiksliai išmatavo matomos šviesos bangos ilgį. Paaiškink, kodėl labai mažas plyšių atskyrimas d (lyginant su matomos šviesos bangų ilgiais) yra būtinas, kad būtų pagamintas juostų raštas, pakankamai platus matyti ir matuoti.
2. Jingo originalus eksperimentas reikalavo, kad šviesa iš abiejų plyšių būtų koherentiška (fiksuotas fazės ryšys), kad susidarytų stabilus interferencinis raštas — naudojant vieną mažą šaltinį, apšviečiantį abu plyšius, o ne du atskirus lempas. Kodėl du nepriklausomi, nekoreliuoti šviesos šaltiniai negamintų stabilaus, matomo juostų rašto?

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai