Aztertu argiaren interferentzia eta difrakzioaren adibideak – zirrikitu bakarra –, eta ondoren landu argiaren interferentzia eta difrakzio arazoetan.
1. 700 nm-ko uhin-luzera duen argia 0,2 mm-ko zabalera duen zirrikitu batetik igarotzen da. Pantailan dagoen difrakzio-eredua zirrikitutik 50 cm-ko distantziara dago. Zehaztu bigarren lerro ilunaren eta argi-lerro nagusiaren arteko distantzia.
Eztabaida
Galdetuta: bai?
Erantzuna:
Zirrikituaren zabalera oso txikia da zirrikituaren eta pantailaren arteko distantziarekin alderatuta (irudian zirrikituaren zabalera handituta dago), beraz, angelua oso txikia da. Angelua hain txikia da, ezen sin thetaren balioa thet tangentearen baliotik gertu dagoen.
Lerro distiratsu nagusiaren eta bigarren lerro ilunaren arteko distantzia 3,5 milimetrokoa da.
2. 0,1 mm-ko zabalera duen zirrikitu bakar bat argi monokromatiko batez argiztatzen da eta zirrikitutik 4 metrora dagoen pantaila batean, hainbat lerro, distiratsuak eta ilunak, ikus daitezke difrakzioaren ondorioz. Bigarren lerro ilunaren eta lerro distiratsu nagusiaren arteko distantzia 16 mm bada, zehaztu argiaren uhin-luzera!
Eztabaida
Jakina da:
d = 0,1 mm = 0,0001 m = 1 x 10-4 m
l = 4 m
n = 2
y = 16 mm = 16 x 10-3 m
Galdera: zein da argiaren uhin-luzera?
Erantzuna:
Argiaren uhin-luzera = 200 nanometro
3. Begira beheko irudia!
Hutsune bakarra 0,2 mm-ko zabalerako S bat λ = 500 nm-ko argi-izpi paralelo batek argitzen du (1 nm = 10-9 m). Emaitza den difrakzio-eredua zirrikitutik 60 cm-ra dagoen pantaila batean jasotzen da. Bigarren lerro ilunaren eta erdiko lerro distiratsuaren arteko distantzia…
A. 3,0 mm
B. 3,6 mm
4,8 mm inguru
5,8 mm-ko diametroa
6,0 mm-ko diametroa
Eztabaida
Jakina da :
λ = 500 nm = 500 x 10-9 m = 5 x 10-7 m
d = 0,2 mm = 0,2 x 10-3 m = 2 x 10-4 m
l = 60 cm = 0,6 m
n = 2
Galdetu bai?
Jawab :
Zirrikituaren zabalera oso txikia da zirrikituaren eta pantailaren arteko distantziarekin alderatuta, beraz, angelua oso txikia da (goiko irudian zirrikituaren zabalera handituta dago). Angelua oso txikia da, beraz, sin balioa tit hurbiltzen ari den ukitzailea tit.
sin θ ≈ tan θ = y / l = y / 0,6
Zirrikitu bakarreko difrakzio-formula (gutxienez):
d sin θ = n λ
(2 x 10-4)(y/0,6) = (2)(5 x 10-7)
(2 x 10-4) y = (0,6)(10 x 10-7)
(2 x 10-4) y = 6 x 10-7
y = (6 x 10-7) / (2 x 10-4)
y = 3 x 10-3
y = 0,003 metro
y = 3 milimetro
Erantzun zuzena A da.
4. 5000 Å-ko (1 Å = 10 −10 m) uhin-luzera duen argi monokromatiko izpi batek zirrikitu bakar batetik igarotzean, lehen mailako difrakzio-eredu distiratsua sortzen da, irudian erakusten den bezala. Zirrikitu horren zabalera…
A. 0,001 mm
B. 0,004 mm
0,012 mm inguru
0,017 mm-ko diametroa
0,019 mm-ko diametroa
Eztabaida
Jakina da :
λ = 5000 Å = 5000 x 10-10 m = 5 x 10-7 m
30 sino = 0,5
n = 1
Galdetu : tartearen zabalera (d) ?
Jawab :
d sin θ = n λ
d (0,5) = (1)(5 x 10-7)
d = (5 x 10-7) / (0,5)
d = 10 x 10-7 m
d = 1 x 10-6 m
d = 1 x 10-3 mm
d = 0,001 mm
Erantzun zuzena A da.
Argiaren interferentzia eta difrakzioa – zirrikitu bakarra
1. 0,5 mm-ko zabalera duen zirrikitu bat 650 nm-ko uhin-luzera duen argi batek argitzen du. Pantailan dagoen difrakzio-eredua zirrikitutik 50 cm-ko distantziara dago. Zehaztu bigarren lerro ilunaren eta argi-lerro nagusiaren arteko distantzia.
2. 0,4 mm-ko zabalera duen zirrikitu bakarra argi monokromatiko batek argitzen du eta difrakzio-saretik 2 metrora dagoen pantaila batean, difrakzio-patroi distiratsu eta ilun bat ikus daiteke. Hirugarren lerro ilunaren eta lerro distiratsu nagusiaren arteko distantzia 20 mm bada, zehaztu argiaren uhin-luzera!
