Optica

Dubbele spleet van Young

Twee coherente spleten interfereren tot gelijkmatig verdeelde heldere strepen — Δy = λL/d. Maak d breder en de strepen komen dichter op elkaar.

Dubbele spleet van Young — interactieve Optica-simulatie. Twee coherente spleten interfereren tot gelijkmatig verdeelde heldere strepen — Δy = λL/d. Maak d breder en de strepen komen dichter op elkaar. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.

Dubbele spleet van Young

Twee coherente spleten interfereren tot gelijkmatig gespatieerde heldere franjes — Δy = λL/d. Maak d breder en de franjes komen dichter op elkaar.

Coherente bronnen uit twee spleten produceren weglengte-afhankelijke fase. Constructieve interferentie bij Δy = λL/d geeft gelijkmatig gespatieerde heldere franjes. Kleinere spleetafstand d propt franjes samen; langere golflengte spreidt ze — Youngs klassieke demonstratie van het golfkarakter van licht.

• Δy = λL/d
• Constructieve franjes

Onderzoeksnota

Plan de vraag voordat je het lab opent

De samenvatting spiegelt de voorgerenderde pagina: leidende vraag, concurrerende voorspellingen, rollen van variabelen, bepalende wetten, opstelling, analyse- en verdiepingsvragen blijven zichtbaar en in deze volgorde.

Leidende vraag

Licht dat door twee dicht bij elkaar staande spleten gaat, creëert op een scherm een patroon van lichte en donkere strepen. Maakt het dichter bij elkaar brengen van de spleten de strepen dichter of verder uit elkaar staand?

Voorspellingen om te wegen

• Dichter op elkaar staande strepen bij dichter bij elkaar staande spleten.
• De streepafstand hangt niet af van de spleetafstand.
• Verder uit elkaar — een kleinere spleetafstand spreidt het strepenpatroon verder uit.

Rollen van variabelen

Wat je instelt:

• Spleetafstand d (µm)

Wat je meet:

• Streepafstand y (mm)

Hoe het onderzoek verloopt

1. Open de voorinstelling young-double-slit en druk op Herstel. De golflengte van het licht is 550 nm; het scherm staat 100 cm van de spleet.
2. Zet de aflezing van de streepafstand aan.
3. Stel voor elke meting de spleetafstand in en noteer de resulterende streepafstand op het scherm.

Leidende vergelijking

Streepafstand in dubbele spleet — Δy = λL/d

Twee coherente spleten op afstand d van elkaar produceren op een scherm op afstand L interferentiestrepen met onderlinge afstand y = λL/d. Dichter bij elkaar staande spleten (kleinere d) spreiden het patroon breder; ook een langere golflengte verbreedt de tussenafstand.

Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken

• Reken voor één meting y = λL/d uit met λ = 550 nm, L = 100 cm (reken de eenheden zorgvuldig om zodat y in mm uitkomt). Vergelijk met de tabel.
• Leg met y = λL/d uit waarom een kleinere spleetafstand d VERDER uit elkaar staande strepen oplevert — het tegengestelde van wat je eerst zou raden.

Waar dit buiten het lab opduikt

• Dit experiment kan omgekeerd draaien: meet de streepafstand, spleetafstand en schermafstand en los daarna op voor λ. Zo maten natuurkundigen voor het eerst nauwkeurig de golflengte van zichtbaar licht. Leg uit waarom een zeer kleine spleetafstand d (vergeleken met golflengten van zichtbaar licht) nodig is om een strepenpatroon te produceren dat breed genoeg is om te zien en te meten.
• Youngs oorspronkelijke experiment vereiste dat het licht uit beide spleten coherent was (een vaste faseverhouding) om een stabiel interferentiepatroon te produceren — met één kleine bron die beide spleten belichtte in plaats van twee aparte lampen. Waarom zouden twee onafhankelijke, ongecorreleerde lichtbronnen geen stabiel, zichtbaar strepenpatroon produceren?

• 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. Welkom bij Dubbelspleet van Young
2. Selecteer de dubbelspleet
3. Druk op Start
4. Heldere en donkere franjes
5. Open het eigenschappenpaneel
6. Gelukt!

Open de interactieve simulatie om de scène te bouwen, druk op Start en verken met live metingen en een begeleide rondleiding.

Interactief lab openen →

Werkblad downloaden →

Interferentie & diffractie