Belauan Unicelah: Jenis Corak yang Berbeza

1 · Ramal

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?

2 · Susun

  1. Buka praset unicelah dan tekan Set semula. Panjang gelombang cahaya ialah 550 nm; skrin duduk 100 cm daripada celah.
  2. Aktifkan bacaan kedudukan-minimum-pertama.
  3. Tetapkan lebar celah bagi setiap percubaan dan rekod kedudukan jalur gelap pertama (minimum).

3 · Kumpul Data

Lebar celah a (µm)Kedudukan minimum pertama y (mm)
20.00
40.00
60.00

Plot kedudukan minimum-pertama y (paksi-y) melawan 1/a (paksi-x) bagi tiga percubaan anda.

4 · Analisis

  1. 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.
  2. 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.

5 · Lanjutkan

  1. 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.
  2. 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.

← Kembali ke eksperimen

Optik

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma