Junga dubultsprauga: gaismas viļņa garuma mērīšana

1 · Prognozē

Gaisma, izejot cauri divām cieši novietotām spraugām, rada gaišu un tumšu joslu rakstu uz ekrāna. Vai spraugu pietuvināšana padara joslas ciešāk vai platāk izvietotas?

• Ciešāka izvietojuma tuvākām spraugām.
• Joslu atstatums nav atkarīgs no spraugu atstatuma.
• Platāk — mazāks spraugu atstatums izpleš joslu rakstu vairāk.

2 · Iestati

1. Atver Junga dubultspraugas eksperimentu un nospied Atiestatīt. Gaismas viļņa garums ir 550 nm; ekrāns sēž 100 cm no spraugām.
2. Ieslēdz joslu atstatuma rādījumu.
3. Iestati spraugu atstatumu katram mēģinājumam un ieraksti iegūto joslu atstatumu uz ekrāna.

3 · Vāc datus

Zīmē joslu atstatumu y (y ass) pret 1/d (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Vai līnija ir taisna caur sākumpunktu?

4 · Analizē

1. Vienam mēģinājumam izrēķini y = λL/d ar λ = 550 nm, L = 100 cm (rūpīgi pārvēršot vienības, lai iegūtu y mm). Salīdzini ar tabulu.
2. Izskaidro, izmantojot y = λL/d, kāpēc mazāks spraugu atstatums d rada PLATĀK izvietotas joslas — pretēji tam, ko tu varētu sākumā minēt.

5 · Paplašina

1. Šis eksperiments var darboties apgriezti: izmēri joslu atstatumu, spraugu atstatumu un ekrāna attālumu, tad atrisini λ. Tā fiziķi pirmo reizi precīzi izmērīja redzamās gaismas viļņa garumu. Izskaidro, kāpēc ļoti mazs spraugu atstatums d (salīdzinājumā ar redzamās gaismas viļņa garumiem) ir vajadzīgs, lai radītu joslu rakstu, kas pietiekami plats, lai redzētu un izmērītu.
2. Junga sākotnējais eksperiments pieprasīja, lai gaisma no abām spraugām būtu koherenta (fiksēta fāžu sakarība), lai radītu stabilu interferences rakstu — izmantojot vienu sīku avotu, kas apgaismo abas spraugas, nevis divas atsevišķas lampas. Kāpēc divi neatkarīgi, nekorelēti gaismas avoti neradītu stabili redzamu joslu rakstu?

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas