Khe Young: Đo bước sóng ánh sáng

1 · Dự đoán

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?

• 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.

2 · Thiết lập

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.

3 · Thu thập dữ liệu

Vẽ khoảng cách rìa y (trục y) so với 1/d (trục x) cho ba lần thử của bạn. Đường thẳng có đi qua gốc tọa độ không?

4 · Phân tích

1. 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.
2. 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.

5 · Gia hạn

1. 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.
2. 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?

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

← Quay lại thử nghiệm