Optik
Belauan unicelah
Satu celah menyebarkan cahaya menjadi maksimum pusat yang lebar dengan cuping sisi lebih malap; jalur gelap pertama berada pada a·sinθ = λ.
Belauan unicelah — simulasi Optik interaktif. Satu celah menyebarkan cahaya menjadi maksimum pusat yang lebar dengan cuping sisi lebih malap; jalur gelap pertama berada pada a·sinθ = λ. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Belauan unicelah
Satu celah menyebarkan cahaya menjadi maksimum pusat lebar dengan cuping sisi lebih malap; jalur gelap pertama berada pada a·sinθ = λ.
Satu bukaan mendibelaukan cahaya menjadi corak berbentuk sinc. Jalur gelap pertama berlaku apabila a sin θ = λ, menetapkan lebar sudut cuping pusat. Celah lebih sempit meluaskan corak -- had kepada resolusi optik dan asas parutan belauan.
- a sin θ = mλ
- Maksimum pusat lebar
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Cahaya yang melalui SATU celah sempit juga merebak menjadi corak pada skrin (belauan), dengan jalur pusat cerah diapit jalur lebih malap. Adakah celah lebih lebar menyebarkan corak belauan ini lebih atau kurang daripada celah lebih sempit?
Ramalan untuk ditimbang
- Kurang -- celah lebih lebar menghasilkan corak belauan lebih sempit dan lebih terkurung.
- Celah lebih lebar menyebarkan corak lebih banyak.
- Lebar celah tidak menjejaskan sebaran corak belauan.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Lebar celah a (µm)
Apa yang anda ukur:
- Kedudukan minimum pertama y (mm)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset unicelah dan tekan Set semula. Panjang gelombang cahaya ialah 550 nm; skrin duduk 100 cm daripada celah.
- Aktifkan bacaan kedudukan-minimum-pertama.
- Tetapkan lebar celah bagi setiap percubaan dan rekod kedudukan jalur gelap pertama (minimum).
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira y = λL/a menggunakan λ = 550 nm, L = 100 cm (menukar unit untuk mendapatkan y dalam mm -- ini kedudukan jalur gelap PERTAMA, m = 1). Bandingkan dengan jadual.
- Bandingkan bentuk formula ini dengan formula jalur dwicelah, tetapi perhatikan ia menggunakan LEBAR unicelah a dan bukannya pemisahan antara dua celah. Terangkan mengapa unicelah lebih sempit menghasilkan corak belauan pusat LEBIH LEBAR -- berlawanan intuisi, tetapi konsisten dengan penskalaan 1/lebar yang sama.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Fizik yang sama ini (bukaan lebih sempit membelaukan cahaya lebih banyak) menetapkan had asas bagi betapa tajam sebarang kanta atau teleskop boleh memfokus atau membela butiran halus -- had belauan. Terangkan mengapa bukaan teleskop lebih besar (seperti jarak lebih lebar dwicelah) memberikan kuasa pembelaan lebih tajam, bukan lebih kabur.
- Corak belauan unicelah mempunyai satu jalur pusat cerah dengan jalur sisi progresif lebih malap; corak interferensi dwicelah mempunyai banyak jalur cerah rapat berkecerahan serupa, semuanya menunggang dalam satu sampul belauan unicelah lebih lebar. Terangkan mengapa eksperimen dwicelah sebenar (dengan celah berlebar bukan sifar) sebenarnya menunjukkan KEDUA-DUA kesan bergabung.
- 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
- Selamat datang ke Unicelah
- Pilih celah itu
- Tekan Main
- Maksimum pusat lebar
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.