Quang học

Khe đôi Young

Hai khe kết hợp giao thoa tạo ra các vân sáng cách đều nhau — Δy = λL/d. Tăng d thì các vân sát lại gần nhau hơn.

Khe đôi Young — mô phỏng Quang học tương tác. Hai khe kết hợp giao thoa tạo ra các vân sáng cách đều nhau — Δy = λL/d. Tăng d thì các vân sát lại gần nhau hơn. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Khe kép Young

Hai khe kết hợp giao thoa với nhau để tạo các vân sáng cách đều: Δy = λL/d. Khi d tăng, các vân gần nhau hơn.

Các nguồn kết hợp từ hai khe tạo ra pha phụ thuộc vào độ dài đường đi. Giao thoa tăng cường tại Δy = λL/d cho các vân sáng cách đều. Khoảng cách khe d hẹp hơn làm các vân dồn lại; bước sóng dài hơn làm chúng dãn ra — minh chứng kinh điển của Young về bản chất sóng của ánh sáng.

• Δy = λL/d
• Các vân giao thoa tăng cường

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Ánh sáng truyền qua hai khe cách đều nhau tạo ra vân sáng và vân tối trên màn hứng. Việc di chuyển các khe lại gần nhau có làm cho các vân chặt hơn hoặc giãn ra rộng hơn không?

Dự đoán cân nặng

• Khoảng cách hẹp hơn cho các khe gần hơn.
• Khoảng cách rìa không phụ thuộc vào sự phân tách khe.
• Rộng hơn - khoảng cách khe nhỏ hơn giúp trải rộng mô hình rìa ra nhiều hơn.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Tách khe d (µm)

Những gì bạn đo lường:

• Khoảng cách lề y (mm)

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước khe đôi trẻ và nhấn Đặt lại. Bước sóng ánh sáng là 550 nm; màn hứng cách hai khe 100cm.
2. Bật tính năng đọc khoảng cách rìa.
3. Đặt khoảng cách giữa các khe cho mỗi lần thử và ghi lại khoảng cách giữa các vân thu được trên màn hình.

phương trình điều khiển

Khoảng cách rìa hai khe — Δy = λL/d

Hai khe kết hợp cách nhau một khoảng d tạo ra các vân giao thoa trên màn hứng ở khoảng cách L, cách nhau y = λL/d. Các khe gần hơn (d nhỏ hơn) trải rộng mẫu hơn; bước sóng dài hơn cũng mở rộng khoảng cách.

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

• Đối với một lần thử, hãy tính y = λL/d sử dụng λ = 550 nm, L = 100 cm (chuyển đổi đơn vị cẩn thận để lấy y tính bằng mm). So sánh với bảng.
• Giải thích, bằng cách sử dụng y = λL/d, tại sao khoảng cách khe d nhỏ hơn lại tạo ra các vân có khoảng cách RỘNG HƠN - ngược lại với những gì bạn có thể đoán lúc đầu.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• Thí nghiệm này có thể chạy ngược lại: đo khoảng cách vân, khoảng cách khe và khoảng cách màn, sau đó giải tìm λ. Đây là cách các nhà vật lý lần đầu tiên đo chính xác bước sóng của ánh sáng khả kiến. Giải thích tại sao cần có một khoảng cách khe rất nhỏ d (so với bước sóng ánh sáng khả kiến) để tạo ra vân vân đủ rộng để có thể nhìn và đo được.
• Thí nghiệm ban đầu của Young cần ánh sáng từ cả hai khe kết hợp (quan hệ pha cố định) để tạo ra kiểu giao thoa ổn định - sử dụng một nguồn nhỏ duy nhất chiếu sáng cả hai khe, thay vì hai đèn riêng biệt. Tại sao hai nguồn sáng độc lập, không tương quan không tạo ra một vân sáng ổn định, có thể nhìn thấy được?

• 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. Chào mừng đến khe kép Young
2. Chọn khe kép
3. Nhấn Phát
4. Vân sáng và tối
5. Mở Trình kiểm tra
6. Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Giao Thoa & Nhiễu Xạ