யங்கின் இரு-திறப்பு: ஒளியின் அலைநீளத்தை அளத்தல்

1 · கணிப்பு

இரண்டு நெருங்கிய இடைவெளியில் உள்ள திறப்புகள் வழியாக செல்லும் ஒளி, ஒரு திரையில் பிரகாசமான மற்றும் இருண்ட வரிகளின் வடிவத்தை உருவாக்குகிறது. திறப்புகளை நெருக்கமாக்குவது, வரிகளை அதிக இறுக்கமாகவா அல்லது அதிக அகலமாகவா இடம்பெறச் செய்யும்?

2 · அமைப்பு

  1. young-double-slit முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். ஒளி அலைநீளம் 550 nm; திரை திறப்புகளிலிருந்து 100 cm தூரத்தில் உள்ளது.
  2. வரி-இடைவெளி வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
  3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் திறப்பு பிரிப்பை அமைத்து, திரையில் விளையும் வரி இடைவெளியைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

திறப்பு பிரிப்பு d (µm)வரி இடைவெளி y (mm)
50.00
100.00
150.00

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், 1/d (x-அச்சு) எதிராக வரி இடைவெளி y (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள். கோடு ஆதாரப் புள்ளி வழியாக நேர்கோடாக செல்கிறதா?

4 · பகுப்பாய்வு

  1. ஒரு முயற்சிக்கு, λ = 550 nm, L = 100 cm பயன்படுத்தி (mm-இல் y பெற அலகுகளை கவனமாக மாற்றி) y = λL/d கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
  2. y = λL/d பயன்படுத்தி, சிறிய திறப்பு பிரிப்பு d ஏன் அகலமான-இடம்பெற்ற வரிகளை உருவாக்குகிறது — நீங்கள் முதலில் யூகிப்பதற்கு எதிராக — என்று விளக்குங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

  1. இந்த சோதனை தலைகீழாகவும் இயங்கலாம்: வரி இடைவெளி, திறப்பு பிரிப்பு மற்றும் திரை தூரத்தை அளந்து, பின்னர் λ-க்காக தீருங்கள். இயற்பியலாளர்கள் காட்சி ஒளியின் அலைநீளத்தை முதன்முதலில் துல்லியமாக இப்படித்தான் அளந்தனர். பார்க்கவும் அளக்கவும் போதுமான அகலமான வரி வடிவத்தை உருவாக்க, மிகச் சிறிய திறப்பு பிரிப்பு d (காட்சி-ஒளி அலைநீளங்களுடன் ஒப்பிடும்போது) ஏன் தேவை என்று விளக்குங்கள்.
  2. யங்கின் அசல் சோதனைக்கு, நிலையான குறுக்கீடு வடிவத்தை உருவாக்க இரண்டு திறப்புகளின் ஒளியும் கூடிய (நிலையான கட்ட உறவு) இருக்க வேண்டியிருந்தது — இரண்டு தனித்தனி விளக்குகளைக் காட்டிலும், ஒற்றை சிறிய மூலம் இரண்டு திறப்புகளையும் ஒளிரச் செய்கிறது. இரண்டு சுயாதீனமான, ஊடுருவாத ஒளி மூலங்கள், ஏன் ஒரு நிலையான, காட்சியான வரி வடிவத்தை உருவாக்காது?

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

இரு-திறப்பு வரி இடைவெளி

d தூரம் பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு கூடிய திறப்புகள், L தூரத்தில் உள்ள ஒரு திரையில் y = λL/d இடைவெளியில் குறுக்கீடு வரிகளை உருவாக்குகின்றன. நெருங்கிய திறப்புகள் (சிறிய d) வடிவத்தை அகலமாகப் பரப்புகின்றன; நீளமான அலைநீளமும் இடைவெளியை அகலப்படுத்தும்.

← சோதனைக்குத் திரும்பு

ஒளியியல்

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்