Dubbelspleet experiment interferentie.
Alex stelde deze vraag op 30 oktober 2014 om 18:55. Hoi,
Bij het hoofdstuk golven ben ik bezig met het bestuderen van licht als golf. Thomas Young heeft in 1820 een proef ontworpen waarbij hij licht van één lamp op twee zeer nauwe spleten laat vallen. De bekende Double split experiment.
Wel zijn er een paar belangrijke dingen.
Maak je de spleten smaller, dan zie je vanaf een bepaalde breedte de lichtvlek breder worden Er treedt buiging op. Hoe smaller de spleet, hoe meer buiging er optreedt. Als je de spleet nog smaller maakt, zie je lichte en donkere plaatsen op het scherm verschijnen. Nu zie je plaatsen waar versterking optreedt (licht) en waar uitdoving optreedt (donker). Dit zie je op het bijgevoegde plaatje.
Blijkbaar moet de spleet heel smal zijn om interferentie te krijgen.
e
Maar waarom moet de spleet een breedte hebben van ongeveer de golflengte van de licht die op de spleet valt zodat er buiging optreedt en niet:
waarbij geen buiging is.
Reacties
je laatste plaatje klopt niet.
Speel eens met deze applet, bijvoorbeeld de minimale golflengte door de maximale spleetbreedte van deze applet.
http://www.walter-fendt.de/ph14e/singleslit.htm
Aan een rand treedt hóe dan ook diffractie op. Alleen, als de spleet veel breder is dan de golflengte valt de waar te nemen intensiteit van dat afgebogen licht in het niet bij de intensiteit van de rechtdoorgaande golf.
Merk ook op dat dit betekent dat een 100% scherpe schaduw niet kan bestaan.....
De eerste afbeelding die je plaatst "jokt" dan weer in zoverre als dat de intensiteit van de maxima in alle orden gelijk lijkt, terwijl die in toenemende orden juist heel sterk afneemt:
De werkelijkheid geeft dus een heel wat betere verklaring voor die schijnbare overgang van een diffractiepatroon bij een smalle spleet naar het verdwijnen (maar dus nooit helemaal verdwijnen) van het diffractiepatroon bij breder wordende spleten.
Begint het zo een beetje op zijn plek te vallen?
groet, Jan
Dankuwel voor de snelle reactie, ik heb er veel aan gehad!
Alleen dan heb ik nog een vraag. Hoezo nemen die maxima af bij de toenemende orden ? Is dat door demping? Dat golven een langere afstand moeten afleggen om bij de 1e orde te komen dan bij de 0de orde bijvoorbeeld ?
Groetjes,
Alex.
Groetjes,
Alex.
Voor de rest, als het net andersom is (smalle spleet bij grote golflengte) moeten we naar de golftheorie gaan kijken, het principe van Huygens
Dat wordt wiskundig ingewikkeld, maar versimpeld komt het erop neer dat je een spleet ook kunt beschouwen als een oneindig aantal trillende punten en dus eigenlijk als een hele tralie met mini-spleetjes. Kun je van een tralie wél verklaren waarom het 0e orde maximum sterker is dan de verdere maxima? Zo niet, dan durf ik echt enit te beginnen aan de uitleg daarvan op een forum als dit: dan moet ik eigenlijk een compleet hoofdstuk over licht gaan schrijven hier, en daarvoor heb ik echt geen tijd.
Groet, Jan
Groetjes,
Alex.
Ook omdat ik niet precies weet waar je heen wil wordt verder helpen met deze ingewikkelde materie via deze weg te ingewikkeld, althans voor mij.
Ik denk dat je hiermee best naar je eigen, "live" docent toestapt.
ik kan je nog verwijzen naar:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/phyopt/gratint.html#c1
maar ik vraag me af of dat niet meer vragen gaat oproepen dan antwoorden geven.
Groet, Jan
Ik heb een vraag:
Waarom zorgt een grotere golflengte voor meer buiging? En hoe zorgt meer buiging voor minder interferentie?
Alvast bedankt
De buigingshoek is n.λ = d sin α voor constructieve interferentie (via tralie bijvooorbeeld). Grote λ eist een grote waarde voor d sin α en als d vastligt, dan moet α wel groot zijn zodat sin α richting 1 kan gaan. Grote(re) hoek dus dan bij een kleinere golflengte.
Buiging zorgt voor interferentie. Niet voor meer en ook niet voor minder interferentie. Maar de golflengte en buighoek α bepalen wel waar die interferentie als knoop of buik zichtbaar is.