Ottika

diffrazzjoni minn farqa waħda

Fetħa waħda iferrex id-dawl f’massimu ċentrali wiesa’ b’lobbi tal-ġenb aktar xemxin; l-ewwel strixxa skura hi f’a·sinθ = λ.

diffrazzjoni minn farqa waħda — simulazzjoni interattiva ta’ Ottika. Fetħa waħda iferrex id-dawl f’massimu ċentrali wiesa’ b’lobbi tal-ġenb aktar xemxin; l-ewwel strixxa skura hi f’a·sinθ = λ. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.

diffrazzjoni minn farqa waħda

Fetħa waħda tfred d-dawl f’massimu ċentrali wiesa’ b’lobi laterali aktar baxxi; l-ewwel ċeffa skura hi f’a·sinθ = λ.

Apertura waħda tidderivera d-dawl f’mudell f’forma ta’ sinc. L-ewwel strixxa skura sseħħ meta a sin θ = λ, u tissettja l-wisà angolari ta’ l-lobu ċentrali. Fetħat idjq inwessgħu l-mudell—limitu għar-riżoluzzjoni ottika u l-bażi ta’ grilji ta’ diffrizzjoni.

• a sin θ = mλ
• Massimu ċentrali wiesa’

Sommarju ta’ investigazzjoni

Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab

Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.

Mistoqsija ta’ tmexxija

Dawl li jgħaddi minn FETĦA dojoqa waħda ukoll jinfirex f’mudell fuq skrin (diffrizzjoni), biċ-ċeffa ċentrali kbira imdawla mgeżvera minn strixxi inqas imdawlin. Fetħa usa’ tferrex dan il-mudell ta’ diffrizzjoni aktar jew inqas minn fetħa dojoqa?

Predizzjonijiet biex jitqiesu

• Inqas — fetħa usa’ tipproduċi mudell ta’ diffrizzjoni dojoq, aktar mkejjed.
• Fetħa usa’ tferrex il-mudell aktar.
• Il-wiċċ ta’ fetħa ma jaffettwax it-tfirx tal-mudell ta’ diffrizzjoni.

Rwoli tal-varjabbli

X’issettja:

• Wisa’ tal-farqa a (µm)

X’tkejjel:

• Pożizzjoni ta’ l-ewwel minimu y (mm)

Kif taħdem l-investigazzjoni

1. Iftaħ il-preset ta’ single-slit u agħfas Reset. It-tul ta’ mewġa tad-dawl hu 550 nm; l-iskrin toqgħod 100 cm mil-fetħa.
2. Attiva l-qari ta’ pożizzjoni ta’ l-ewwel minimu.
3. Issettja l-wiċċ ta’ fetħa għal kull prova u irrekordja l-pożizzjoni ta’ l-ewwel strixxa skura (minimu).

X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu

• Għal prova waħda, ikkalkula y = λL/a bl-użu ta’ λ = 550 nm, L = 100 cm (tikkonverti l-unitajjiet biex tikseb y f’mm — din hi l-pożizzjoni ta’ l-ewwel strixxa skura, m = 1). Qabbel mat-tabella.
• Qabbel il-forma ta’ din il-formula mal-formula ta’ strixxi ta’ doppju fetħa, imma innota li tuża l-WIĊĊ ta’ fetħa waħda a minflok separazzjoni bejn żewġ fetħat. Ispjega għalfejn fetħa waħda dojoqa tipproduċi mudell ta’ diffrizzjoni ċentrali WIESGĦA — kontra l-intuwizzjoni, imma konsistenti mal-istess skala ta’ 1/wiċċ.

Fejn dan jidher lil hinn mill-lab

• Din l-istess fiżika (aperturi dojoq jidderiveraw dawl aktar) tissettja limitu fundamentali fuq kemm preċiż kwalunkwe lentija jew teleskopju jista’ jiffokka jew jirriżolvi dettall fin — il-limitu ta’ diffrizzjoni. Ispjega għalfejn apertura akbar ta’ teleskopju (bħal l-ispazjar usa’ ta’ doppju fetħa) tagħti qawwa ta’ riżoluzzjoni aktar qawwija, mhux aktar ċajpra.
• Mudell ta’ diffrizzjoni ta’ fetħa waħda għandu ċeffa ċentrali waħda imdawla b’ċinej laterali progressivament inqas imdawlin; mudell ta’ interferenza ta’ doppju fetħa għandha ħafna strixxi jleqqu mqarbin xulxin ta’ dawl simili, kollha jirkbubu f’koverta usa’ ta’ diffrizzjoni ta’ fetħa waħda. Ispjega għalfejn esperiment reali ta’ doppju fetħa (b’fetħat ta’ wiċċ mhux ta’ żero) fil-fatt juru ż-ŻWIEMŻ effettimqabbad.

• 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

1. Merħba għal Fetħa Waħda
2. Agħżel il-fetħa
3. Agħfas Riproduċi
4. Massimu ċentrali wiesa’
5. Iftaħ il-pannell tal-Proprjetajiet
6. Għamirtha!

Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.

Iftaħ Lab Interattiv →

Niżżel il-folja →

Interferenza u Diffrizzjoni