Het “double slit experiment”, of het tweespletenexperiment, is een experiment waarmee het golfgedrag van licht aangetoond kan worden. In deze applet kun je zien hoe dit experiment werkt.
Een laser, met verstelbare golflengte (kleur), wordt gericht op een scherm waar twee spleten in zitten, met onderlinge afstand d. Vanwege interferentie van de lichtgolven ontstaan er maxima en minima op het tweede scherm.
Er ontstaat een maximum als twee golven constructief interfereren, en dat gebeurt als deze twee golven dezelfde fase hebben (allebei een maximum, allebei een minimum, etc.). Dit is het geval als het verschil in afgelegde afstand een geheel aantal keer de golflengte van de golf is (probeer jezelf hiervan te overtuigen!). We schrijven de voorwaarde voor een maximum als volgt op:
$\Delta L = k \lambda$ .
Hierbij is ΔL het verschil in afgelegde afstand, k een geheel getal en λ de golflengte van het licht. Als k=1, dan is het verschil in afgelegde afstand één keer de golflengte. We zeggen dat er dan een eerste orde maximum is. Daarom noemen we k de orde van het maximum.
Uit de schets blijkt dat ΔL geschreven kan worden als
$\Delta L = d \sin \alpha$ ,
waar α de hoek is. Let wel op dat dit een benadering is, en alleen geldt wanneer de afstand naar het tweede scherm veel groter is dan de afstand tussen de twee spleten. Als dit het geval is, lopen de twee lichtstralen (rood aangegeven) zo goed als evenwijdig en kunnen we zeggen dat de formule klopt. Er geldt nu dus
$d \sin \alpha = k \lambda$ .
Om de minima te berekenen, gebruiken we hetzelfde principe als voor de maxima, maar nu geldt dat de golven destructief interfereren, dus de golven hebben een tegenovergestelde fase. Dit gebeurt als het verschil in afgelegde afstand k-1/2 keer de golflengte is, dus 1/2, 3/2, 5/2, 7/2, etc. Er geldt
$d \sin \alpha = (k-\frac{1}{2}) \lambda$ .
In deze applet kun je de golflengte van het licht aanpassen, evenals de afstand tussen de spleten.
Klik hier voor de applet.
