Fantele duble Young: măsurarea lungimii de undă a luminii

1 · Prezice

Lumina care trece prin două fante apropiate creează un tipar de franje luminoase și întunecate pe un ecran. Face apropierea fantelor una de alta franjele mai strâns sau mai larg depărtate?

• Depărtare mai strânsă pentru fante mai apropiate.
• Depărtarea franjelor nu depinde de depărtarea fantelor.
• Mai larg — o depărtare mai mică a fantelor răspândește tiparul de franje mai mult.

2 · Montaj

1. Deschide presetarea young-double-slit și apasă Resetează. Lungimea de undă a luminii este 550 nm; ecranul stă la 100 cm de fante.
2. Activează citirea depărtării franjelor.
3. Setează depărtarea fantelor pentru fiecare încercare și înregistrează depărtarea franjelor rezultată pe ecran.

3 · Colectează date

Plotează depărtarea franjelor y (axa y) în funcție de 1/d (axa x) pentru cele trei încercări. Linia este dreaptă prin origine?

4 · Analizează

1. Pentru o încercare, calculează y = λL/d folosind λ = 550 nm, L = 100 cm (convertind cu grijă unitățile pentru a obține y în mm). Compară cu tabelul.
2. Explică, folosind y = λL/d, de ce o depărtare mai mică a fantelor d produce franje MAI LARG depărtate — opusul a ce ți-ai ghici la prima vedere.

5 · Extinde

1. Acest experiment poate rula invers: măsoară depărtarea franjelor, depărtarea fantelor și distanța ecranului, apoi rezolvă pentru λ. Așa au măsurat fizicienii prima dată precis lungimea de undă a luminii vizibile. Explică de ce o depărtare foarte mică a fantelor d (comparată cu lungimile de undă ale luminii vizibile) este necesară pentru a produce un tipar de franje suficient de larg pentru a fi văzut și măsurat.
2. Experimentul original al lui Young cerea ca lumina din ambele fante să fie coerentă (o relație de fază fixă) pentru a produce un tipar de interferență stabil — folosind o singură sursă mică care iluminează ambele fante, nu două lămpi separate. De ce nu ar produce două surse de lumină independente, necorelate, un tipar de franje stabil și vizibil?

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit