יאָנגס טאָפּל-שפּאַלט עקספּערימענט – פּראָבלעמען און לייזונגען
1. d איז די דיסטאַנץ צווישן 2 שפּאַלטן, L איז די דיסטאַנץ צווישן דעם שפּאַלט און דעם קוק-עקראַן, P2 איז די דיסטאַנץ צווישן דעם צווייטן-אָרדענונג פראַנדזש און דעם צענטער פון דעם עקראַן. באַשטימט די כוואַליע-לענג פון ליכט (1 Å = 10 -10 מעטער).
באַקאַנט:
דיסטאַנץ צווישן צוויי שפּאַלטן (ד) = 1 מ״מ = 1 x 10⁻³ מעטער
דיסטאַנץ צווישן שפּאַלט און דעם קוק-עקראַן (L) = 1 מעטער
דיסטאַנץ צווישן דעם צווייטן-אָרדענונג פראַנדזש און דעם צענטראַלן פראַנדזש (P2 ) = 1 מ״מ = 1 x 10-3 מ
סדר (n) = 2
געוואָלט: די כוואַליע לענג פון ליכט (λ)
לייזונג:
די גלייכונג פון טאָפּל-שפּאַלט ינטערפיראַנס ( קאָנסטרוקטיווע ינטערפיראַנס ) :
ד סינ θ = n λ
זינד θ ≈ טאַן θ = פּ 2 / ל = (1 רענטגענ 10 -3 ) / 1 = 1 רענטגענ 10 -3 עם
די כוואַליע-לענג פון ליכט:
λ = d sin θ / n
λ = (1 x 10⁻⁴ ) (1 x 10⁻⁴ ) / 3 = (1 x 10⁻⁴ ) / 2
λ = 0.5 x 10 -6 מעטער = 5 x 10 -7 מעטער
λ = 5000 x 10 -10 מעטער
λ = 5000 Å
2. די פיגור אונטן ווייזט דאס רעזולטאט פון א דאבל-שפּאַלט אינטערפערענץ. באַשטימט די כוואַליע-לענג פון ליכט (1 מעטער = 10 10 Å)
באַקאַנט:
דיסטאַנץ צווישן צוויי שפּאַלטן (ד) = 0.8 מ״מ = 8 x 10-4 m
דיסטאַנץ צווישן שפּאַלט און דעם קוק-עקראַן (L) = 1 מעטער
דיסטאַנץ צווישן דעם פערטן-אָרדענונג פראַנדזש און דעם צענטראַלן פראַנדזש (P) = 3 מ"מ = 3 x 10-3 מ
סדר (n) = 4
געוואָלט: די כוואַליע לענג פון ליכט (λ)
לייזונג:
די גלייכונג פון טאָפּל-שפּאַלט ינטערפיראַנס ( קאָנסטרוקטיווע ינטערפיראַנס ) :
ד סינ θ = n λ
זינד θ ≈ טאַן θ = פּ / ל = (3 רענטגענ 10 -3 ) / 1 = 3 רענטגענ 10 -3 מיר
די כוואַליע-לענג פון ליכט:
λ = d sin θ / n
λ = (8 x 10⁻⁴ ) (3 x 10⁻⁴ ) / 4 = (24 x 10⁻⁴ ) / 4
λ = 6 x 10 -7 מעטער = 6000 x 10 -10 מעטער
λ = 6000 Å
3. באַזירט אויף דער בילד אונטן, זענען פּונקטן A און B די ערשטע צוויי העלע אינטערפערענץ פֿראַנצן און די כוואַליע לענג פֿון ליכט איז 6000 Å (1 Å = 10 -10 מעטער). באַשטימט די דיסטאַנץ צווישן צוויי שפּאַלטן.
באַקאַנט:
דיסטאַנץ צווישן שפּאַלט און דעם קוק-עקראַן (L) = 1 מעטער
די כוואַליע לענג פון ליכט (λ) = 6000 Å = 6000 x 10 -10 מעטער = 6 x 10 -7 מעטער
דיסטאַנץ צווישן דעם ערשטן-אָרדענונג פראַנדזש און דעם צענטראַלן פראַנדזש (P) = 0.2 מ"מ = 0.2 x 10-3 מ = 2 x 10-4 מ
סדר (n) = 1
געוואָלט: דיסטאַנץ צווישן צוויי שפּאַלטן (ד)
לייזונג:
די גלייכונג פון קאנסטרוקטיווער אינטערפערענץ:
ד = n λ / סינ θ
זינד θ ≈ טאַן θ = פּ / ל = (2 רענטגענ 10 -4 ) / 1 = 2 רענטגענ 10 -4 עם
דיסטאַנץ צווישן צוויי שפּאַלטן:
ד = n λ / זינד θ = (1)(6 רענטגענ 10 -7 ) / (2 רענטגענ 10 -4 )
ד = (6 x 10-7 ) / (2 x 10-4 ) = (3 x 10-3 )
ד = 0.003 עם
ד = 3 מם
10 פראבלעמען פארבונדן מיט יונג'ס טאָפּל-שפּאַלט עקספּערימענט צוזאַמען מיט זייערע לייזונגען:
1. פּראָבלעם: אין אַ טאָפּל-שפּאַלט עקספּערימענט, פֿאַרשווינדט דער אינטערפֿערענץ מוסטער ווען איינער פֿון די שפּאַלטן ווערט באַדעקט. פֿאַרוואָס?
לייזונג: ווען איין שפּאַלט איז באדעקט, קען דאָס ליכט נאָר דורכגיין אַן איינציקן שפּאַלט, וואָס מיינט אַז עס איז נישטאָ קיין שטערונג פֿון צוויי קוועלער. דאָס איז פאַרוואָס מיר זען אַן איינציק-שפּאַלט דיפֿראַקציע מוסטער אַנשטאָט דעם טאָפּל-שפּאַלט שטערונג מוסטער.
2. פראבלעם: דער אינטערפערענץ מוסטער פארשיבט זיך ווען א גלאז טעלער ווערט געשטעלט פאר איינעם פון די שפאלטן. פארוואס?
לייזונג: די גלאז פלאטע ברענגט אריין א פאזע ענדערונג אין דער ליכט כוואליע וואס גייט אדורך איר. די פאזע ענדערונג פאראורזאכט א רעלאטיוון וועג חילוק צווישן די ליכט כוואליעס וואס קומען פון די צוויי שפאלטן, אזוי פארשייבנדיג דעם אינטערפערענץ מוסטער.
3. פּראָבלעם: די דיסטאַנץ צווישן די ינטערפיראַנס פֿראַנצן פֿאַרקלענערט זיך ווען די כוואַליע לענג פֿון ליכט ווערט פֿאַרגרעסערט. דערקלערט.
לייזונג: די גרענעץ-אויסשפּאַרונג Δ� ווערט געגעבן דורך Δ�= וואו איז די כוואַליע-לענג, איז די דיסטאַנץ פון די שפּאַלטן צום עקראַן, און איז די דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן. ווי פאַרגרעסערט זיך, פאַרגרעסערט זיך אויך Δ�
4. פראבלעם: ווען מאנאכראמאטיש רויט ליכט ווערט ערזעצט מיט מאנאכראמאטיש בלוי ליכט, פארקלענערט זיך די ראנגע-אויסשטאנד. פארוואס?
לייזונג: בלוי ליכט האט א קירצערע כוואַליע לענג ווי רויט ליכט. ווייל די ראַנגע ספּייסינג Δ� איז גלייך פּראָפּאָרציאָנעל צו (כוואַליע לענג), וועט אַ קירצערע רעזולטירן אין אַ קלענערן Δ� .
5. פראבלעם: דער אינטערפערענץ מוסטער ווערט נישט באמערקט ווען די דיסטאַנץ צווישן די צוויי שפּאַלטן איז צו גרויס. פארוואס?
לייזונג: פֿאַר באַאָבאַכטבאַרע ינטערפירענס מוסטערן, מוז דער וועג אונטערשייד זיין אין דער סדר פון דער כוואַליע לענג פון ליכט. אויב די שפּאַלטן זענען צו ווייט איינער פון דעם אַנדערן, איז דער ווינקל אין וועלכן קאָנסטרוקטיווע אָדער דעסטרוקטיווע ינטערפירענס פּאַסירט צו קליין צו אונטערשיידן צווישן פֿראַנצן.
6. פראבלעם: דער אינטערפערענץ מוסטער פארשווינדט ווען די ליכט מקור איז צו ברייט אדער נישט קאהארענט. פארוואס?
לייזונג: כּדי אינטערפֿערענץ זאָל פּאַסירן, מוזן די ליכט כוואַליעס זײַן קאָהערענט, דאָס הייסט, אַז זיי האַלטן אַ קאָנסיסטענטע פֿאַזע באַציִונג. ברייטע אָדער נישט קאָהערענטע קוועלער פּראָדוצירן ליכט כוואַליעס מיט צופֿעליקע פֿאַזע באַציִונגען, וואָס עלימינירט דעם קלאָרן אינטערפֿערענץ מוסטער.
7. פּראָבלעם: דער אינטערפֿערענץ מוסטער פֿאַרשיבט זיך ווען דער אַפּאַראַט איז אײַנגעטובלט אין וואַסער. דערקלערט.
לייזונג: אריינטונקען דעם אפאראט אין וואסער ענדערט די שנעלקייט פון ליכט. די כוואליע-לענג פון ליכט אין וואסער ווערט פארקלענערט קאמפערד צו וואסער. וויבאלד די ראנגע-אויסשטאנד Δ� איז גלייך פראפארציאנעל צו , פארשיבט זיך דער אינטערפערענץ-מוסטער.
8. פּראָבלעם: אַ סטודענט באַמערקט אַ פֿאַרשוואָמענע אינטערפֿערענץ מוסטער. וואָס קען זײַן די סיבה?
לייזונג: די פארשווימעניש קען זיין צוליב עטלעכע סיבות: די שפאלטן זענען אפשר נישט באמת פאראלעל, דער עקראַן איז אפשר נישט פערפעקט פּערפּענדיקולאַר צום ליכט-וועג, אדער די ליכט-מקור איז אפשר נישט פערפעקט מאָנאָכראָמאַטיש אדער קאָהערענט.
9. פּראָבלעם: די פֿראַנצן זענען נישט גלייך צעשפּרייט. פארוואס?
לייזונג: דאָס קען זיין צוליב נישט-איינהייטלעכקייטן אין די שפּאַלט ברייטן אָדער אַ נישט-לינעאַרע ווייַטקייט צווישן די שפּאַלטן. אומפּערפעקציעס אין דער עקספּערימענטאַלער סעטאַפּ קענען פירן צו אומגלייכע פראַנצן.
10. פראבלעם: דער אינטערפערענץ מוסטער ווערט בכלל נישט באמערקט ווען ווייס ליכט ווערט גענוצט, אבער א צענטראלער העלע ראַנד ווערט געזען. ערקלערט.
לייזונג: ווייס ליכט איז צוזאמענגעשטעלט פון פארשידענע פארבן (וועללענג) פון ליכט. יעדער קאליר וועט אריינמישן זיך אין פארשידענע פאזיציעס צוליב זייערע פארשידענע וועללענג. איבערלאפן די מוסטערן וועט אויסוואשן דעם באזונדערן אריינמישונגס מוסטער, לאזנדיג נאר א צענטראלן ווייסן ראנד וואו אלע פארבן קאנסטרוקטיוו אריינמישן זיך.
באַמערקונג: די אויבנדערמאָנטע פּראָבלעמען און לייזונגען ווערן פאָרגעשטעלט אין אַ פאַרפּשוטעטן שטייגער פֿאַר אַ גרינגערן פֿאַרשטאַנד. אין פאַקטישע עקספּערימענטן, קענען נאָך פֿאַקטאָרן שפּילן אַ ראָלע אין די אָבסערוואַציעס.
