v2.0.9794.34739
Fizyka dla każdego

Fale i optyka · wirtualne doświadczenie

Interferencja dwóch szczelin

Zmieniaj długość fali, rozstaw szczelin i odległość ekranu; sprawdzaj, gdzie światło wzmacnia się i wygasza.

Najpierw przewidź

Czy po rozsunięciu szczelin jasne prążki także się rozsuną?

Dla światła 600 nm, szczelin oddalonych o 0,3 mm i ekranu w odległości 1,5 m jasne prążki leżą w y = 0, ±3, ±6 i ±9 mm. Ciemne leżą między nimi, np. przy ±1,5 mm. Podwojenie odległości ekranu podwaja wszystkie te odległości od środka.

Ustaw doświadczenie

Porównaj swoje próby

Zapisz ustawienia i odczyty, zmień jeden parametr i zapisz kolejną próbę. To wyniki modelu. Tabela pozostaje na tej stronie do jej zamknięcia; możesz pobrać ją jako CSV.

Brak zapisanych prób. Możesz porównać do 20 prób.

Jak działa ten model?

Dwie wąskie szczeliny są oświetlone zgodnie w fazie. W punkcie ekranu odległym o y od środka różnica dróg wynosi w przybliżeniu Δs = dy/L. Rozstaw szczelin d i odległość ekranu L występują w tym wzorze w różnych rolach.

Gdy Δs = mλ, fale wzmacniają się. Gdy Δs = (m + 1/2)λ, wygaszają się. Odstęp sąsiednich jasnych prążków wynosi Δy = λL/d. Większa długość fali lub dalszy ekran rozszerza wzór, a większy rozstaw szczelin zagęszcza prążki.

Wykres pokazuje względne natężenie I/Iₘₐₓ = cos²(πdy/(λL)). Pas nad wykresem koduje tę samą wielkość jasnością. To skala porównawcza, nie fotorealistyczny obraz ani pomiar w luksach. Pionowy znacznik pokazuje punkt wybrany suwakiem y.

Cały czas oglądasz ten sam fragment ekranu: od −10 do 10 mm. Dzięki stałej skali można uczciwie porównywać odstępy prążków po zmianie parametrów.

Założenia i granice

  • Światło monochromatyczne i spójne; fale ze szczelin mają jednakowe amplitudy i polaryzację.
  • Przybliżenie małych kątów: d jest dużo mniejsze od L, a |y|/L nie przekracza 0,02 w całym zakresie modelu.
  • Pomijamy szerokość szczelin i obwiednię dyfrakcyjną, straty oraz zmianę amplitudy z odległością. Rzeczywiste boczne prążki mogą być słabsze.

Sprawdź samodzielnie

Ustaw λ = 600 nm, d = 0,3 mm i L = 1,5 m. Przewiduj natężenie w punktach y = 1,5 mm i y = 3 mm. Zwiększ d do 0,6 mm i sprawdź ponownie pierwszy punkt.

Sprawdź rozwiązanie

Odstęp Δy = (600·10⁻⁹ m · 1,5 m)/(0,3·10⁻³ m) = 3 mm. W y = 1,5 mm różnica dróg wynosi λ/2: natężenie jest zerowe. W y = 3 mm wynosi λ: natężenie jest maksymalne. Po podwojeniu d odstęp prążków maleje do 1,5 mm, więc wcześniej ciemny punkt y = 1,5 mm staje się jasny.

Podstawy fizyczne

Nie znalazłeś szukanego materiału? Napisz do nas — pomóż nam rozwijać Fizykę dla każdego.