Dwicelah Young: Mengukur Panjang Gelombang Cahaya

1 · Ramal

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?

• 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.

2 · Susun

1. Buka praset dwicelah-young dan tekan Set semula. Panjang gelombang cahaya ialah 550 nm; skrin duduk 100 cm daripada celah.
2. Aktifkan bacaan jarak-jalur.
3. Tetapkan pemisahan celah bagi setiap percubaan dan rekod jarak jalur terhasil pada skrin.

3 · Kumpul Data

Plot jarak jalur y (paksi-y) melawan 1/d (paksi-x) bagi tiga percubaan anda. Adakah garisnya lurus melalui asal?

4 · Analisis

1. 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.
2. 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.

5 · Lanjutkan

1. 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.
2. 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?

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma