光学
杨氏双缝
两条相干缝干涉,产生等间距的亮纹——Δy = λL/d。增大 d,条纹变密。
杨氏双缝——交互式光学模拟。两条相干缝干涉,产生等间距的亮纹——Δy = λL/d。增大 d,条纹变密。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室,提供实时 SI 测量和分步引导教程。
杨氏双缝
两条相干缝干涉,产生等间距的亮纹——Δy = λL/d。增大 d,条纹变密。
两缝相干光源产生依赖路程差的相位。相长干涉条件 Δy = λL/d 给出等间距亮纹。缝间距 d 越小,条纹越密;波长越长,条纹越疏——这是杨氏证明光波动性的经典实验。
- 杨氏双缝 Δy = λL/d
- 相长干涉亮纹
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面:探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
光穿过两条间距很近的狭缝后,会在屏幕上产生明暗相间的条纹图样。把狭缝靠得更近,条纹间距会变得更密集还是更宽?
预测权重
- 间距更窄,缝隙更近。
- 条纹间距不取决于狭缝间距。
- 更宽 - 更小的狭缝间隔使条纹图案更加分散。
可变角色
您设置的内容:
- 狭缝间距d (µm)
您测量的内容:
- 条纹间距y (mm)
调查如何进行
- 打开「杨氏双缝:测量光的波长(young-double-slit)」预设并按重置。光波长为550nm;屏幕距离狭缝 100 厘米。
- 启用条纹间距读数。
- 设置每次试验的狭缝间距,并在屏幕上记录所得的条纹间距。
控制方程
双缝条纹间距 — Δy = λL/d
相隔距离 d 的两个相干狭缝在屏幕上产生距离为 L 的干涉条纹,间隔 y = λL/d。狭缝越近(d 越小),图案就越宽;更长的波长也会加宽间距。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一项试验,使用 λ = 550 nm、L = 100 cm 计算 y = λL/d(仔细转换单位以获得以毫米为单位的 y)。与表比较。
- 使用 y = λL/d 解释为什么较小的狭缝间隔 d 会产生更宽的条纹 - 与您最初猜测的相反。
这在实验室之外的地方表现出来
- 本实验也可以反过来进行:测量条纹间距、狭缝间距和屏幕距离,然后求解λ。物理学家最早正是用这种方法精确测得了可见光的波长。请解释为什么(相对于可见光波长而言)非常小的狭缝间距d,是产生足够宽、可被看见并测量的条纹图样所必需的。
- 杨最初的实验需要来自两个狭缝的光相干(固定的相位关系)以产生稳定的干涉图案——使用单个小光源照亮两个狭缝,而不是两个单独的灯。为什么两个独立、不相关的光源不能产生稳定、可见的条纹图案?
- 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
- 欢迎学习杨氏双缝
- 选择双缝
- 按播放
- 明暗条纹
- 打开检查器
- 完成了!
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