Khe Young: Đo bước sóng ánh sáng
1 · Dự đoán
Ánh sáng truyền qua hai khe rất gần nhau...
- 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
- Mở cài đặt trước khe đôi trẻ và nhấn Đặt lại. Bước sóng ánh sáng là 550 nm; màn hứng cách hai khe 100cm.
- Bật tính năng đọc khoảng cách rìa.
- 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
| Khoảng cách khe d (µm) | Khoảng cách lề y (mm) |
|---|---|
| 50.00 | |
| 100.00 | |
| 150.00 |
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
- 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.
5 · Gia hạn
- ...để tạo ra hệ 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?
Vật lý đằng sau thí nghiệm này
Khoảng cách rìa hai khe
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.
Quang học
- Thấu kính hội tụ: Ảnh thật ngoài 2f
- Tiêu điểm: Nơi hình ảnh thoát ra vô tận
- Một ống kính như một chiếc kính lúp
- Thấu kính phân kì: Luôn ảo, Luôn thu nhỏ
- Gương cầu lõm: Ảnh thật giống như thấu kính hội tụ
- Gương Cầu Lồi: Luôn là ảnh ảo thu nhỏ
- Gương phẳng: Một trường hợp đặc biệt, bất biến
- Độ sâu biểu kiến: Tại sao hồ bơi trông nông hơn thực tế
- Phản xạ nội toàn phần: Góc tới hạn
- Hệ chuyển tiếp hai thấu kính: Xâu chuỗi các ảnh lại với nhau
- Kính hiển vi phức hợp: Hai thấu kính cho độ phóng đại cao
- Máy phóng ảnh: Hai thấu kính cho ảnh THẬT, lớn hơn