Optik
Dwicelah Young
Dua celah koheren berinterferens menghasilkan jalur cerah berjarak sekata -- Δy = λL/d. Lebarkan d dan jalur menjadi rapat.
Dwicelah Young — simulasi Optik interaktif. Dua celah koheren berinterferens menghasilkan jalur cerah berjarak sekata -- Δy = λL/d. Lebarkan d dan jalur menjadi rapat. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Dwicelah Young
Dua celah koheren berinterferens menghasilkan jalur cerah berjarak sekata -- Δy = λL/d. Lebarkan d dan jalur menjadi rapat.
Sumber koheren daripada dua celah menghasilkan fasa bergantung-panjang-laluan. Interferens konstruktif pada Δy = λL/d memberikan jalur cerah berjarak sekata. Jarak celah lebih lebar d merapatkan jalur (d ada dalam penyebut); panjang gelombang lebih panjang menyebarkannya -- demonstrasi klasik Young bagi sifat gelombang cahaya.
- Δy = λL/d
- Jalur konstruktif
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 dua celah berjarak rapat mencipta corak jalur cerah dan gelap pada satu skrin. Adakah penghampiran celah antara satu sama lain menjadikan jalur lebih rapat atau lebih berjarak?
Ramalan untuk ditimbang
- Jarak lebih rapat bagi celah lebih hampir.
- Jarak jalur tidak bergantung pada pemisahan celah.
- Lebih berjarak -- pemisahan celah lebih kecil menyebarkan corak jalur lebih luas.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Pemisahan celah d (µm)
Apa yang anda ukur:
- Jarak jalur y (mm)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset dwicelah-young dan tekan Set semula. Panjang gelombang cahaya ialah 550 nm; skrin duduk 100 cm daripada celah.
- Aktifkan bacaan jarak-jalur.
- Tetapkan pemisahan celah bagi setiap percubaan dan rekod jarak jalur terhasil pada skrin.
Persamaan pengawal
Jarak Jalur Dwicelah — Δy = λL/d
Dua celah koheren dipisahkan jarak d menghasilkan jalur interferens pada skrin berjarak L, berjarak y = λL/d. Celah lebih hampir (d lebih kecil) menyebarkan corak lebih lebar; panjang gelombang lebih panjang juga meluaskan jaraknya.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira y = λL/d menggunakan λ = 550 nm, L = 100 cm (menukar unit dengan teliti untuk mendapatkan y dalam mm). Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan, menggunakan y = λL/d, mengapa pemisahan celah d lebih kecil menghasilkan jalur BERJARAK-LEBIH-LEBAR -- bertentangan dengan apa yang anda mungkin agak-agak pertama.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Eksperimen ini boleh dijalankan songsang: ukur jarak jalur, pemisahan celah, dan jarak skrin, kemudian selesaikan untuk λ. Beginilah ahli fizik pertama kali mengukur panjang gelombang cahaya tampak dengan tepat. Terangkan mengapa pemisahan celah d yang sangat kecil (berbanding panjang gelombang cahaya tampak) diperlukan untuk menghasilkan corak jalur cukup lebar untuk dilihat dan diukur.
- Eksperimen asal Young memerlukan cahaya daripada kedua-dua celah koheren (hubungan fasa tetap) untuk menghasilkan corak interferens stabil -- menggunakan satu sumber kecil tunggal menerangi kedua-dua celah, dan bukannya dua lampu berasingan. Mengapa dua sumber cahaya bebas dan tidak berkorelasi tidak akan menghasilkan corak jalur stabil dan kelihatan?
- 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 Dwicelah Young
- Pilih dwicelah itu
- Tekan Main
- Jalur cerah dan gelap
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.