constructieve en destructieve interferentie
Koen stelde deze vraag op 23 juni 2024 om 12:46.Hallo,
Ik heb een vraag van mijn natuurkunde experiment over quantum. We hebben met een koffer van de UT gemeten over quantum. In die koffer zit een laser van alpha = 635 nm. spleetbreedte = 0,1mm. zodra de meting is gestart meet de detector gedurende 100 miliseconde het aantal fotonen.
Nu moet ik de vraag beantwoorden: Laat zien dar er constructieve interferentie is waar geldt: dsin(0) = n aplha
en laat zien dat er destructieve interferentie is waar geldt: dsin(0) = (n+0,5)alpha
d = de afstand tussen de spleten
0 = de hoek ten opzichte van de originele straal
n = 1, 2, 3 ... ;
alpha = de golflengte van het licht
Kan iemand mij hierbij helpen
gr, Koen
Reacties
Voor (de/con)structieve interferentie gelden dezelfde voorwaarden als bij "gewoon" licht of elke golfbeweging. Kijk dat nog eens na. De interferentie is constructief als het weglengteverschil tussen beide bronnen (en 2 spleten zijn 2 (indirecte) bronnen) een geheel aantal golflengten is en destructief bij een oneven aantal halve golflengtes. Daar tussenin is het toenemend con/de-structief.
Dus hoe is je opstelling? Wat is het weglengteverschil tussen beide bronnen? Hoe staat het dan met de interferentie?
zou u kunnen zeggen wat ik moet doen/ het antwoord kunnen geven, ik heb 0 tijd om zelf iets te bedenken omdat ik er niks van snap
Met 0 tijd moet je overwegen tijd te maken. Er niks van snappen gaat niet helpen straks bij een repetitie, SE of uiteindelijk eindexamen.
Ik heb al gezegd wat je moet doen: wat zijn de afstanden van 2 spleten tot een bepaald punt. Wat is het verschil in afstand? Leidt dat tot constructieve (nλ) of destructieve ( (2n+1) 1/2 λ ) interferentie?
"Je helpen" is niet "het voor jou maken".
ik heb nu deze tekening en heb te horen gekregen dat ik moet laten zien dat dit klopt, hoe doe ik dat?
Je ziet op je tekening een lengteverschil dat zich als een korte zijde van een rechthoekige driehoek laat zien. Met wat goniometrie kun je berekenen hoe groot dat weglengteverschil is.
En dat moet dan voor constructieve interferentie nλ zijn.
Het antwoord lacht je tegemoet. Nu nog even zelf aanwijzen!
U zegt dat ik dingen moet gaan berekenen, maar dat is niet nodig, ik moet de tekening alleen nog uitleggen
Berekenen...uitleggen... de berekening is al gedaan. Dus waar struikel je nog over?
De tekening die je toont is wat verwarrend: de lichtstralen komen niet uit zo'n dichtbij punt als getekend maar van ver weg: beide straallijnen zijn dan vrijwel evenwijdig. Ook al zou die punt maar 30 cm weg zijn, de golflengte is van de orde 10-8 cm en afstand d zal eenzelfde grootte orde hebben zodat je prima de stralen als evenwijdig invallend kunt nemen.
Als er een foton op de spleet afgeschoten wordt dan ontstaan er bij de dubbele spleet 2 golven. Een golf per spleet. De 2 golven gaan met elkaar interfereren, soms constructief, soms destructief. Als er op het punt waar gemeten wordt constructieve interferentie plaatsvindt, dan moet het wel zo zijn dat de afstand tot de tweede spleet vanaf het punt waaruit je meet n keer de golflengte zo groot is als de afstand tot de eerste spleet. Want n is een heel getal. Het verschil in afstand is gelijk aan d*sin(theta), dat wordt duidelijk gemaakt in het plaatje. Voor destructieve interferentie is het verschil in afstand niet n*labda maar (n+0.5)*labda
is dit een goed eindantwoord?
Niet helemaal. En je bent "slachtoffer" van het duale karakter van licht: het kan golfgedrag en deeltjesgedrag hebben maar waarom soms het een en soms het ander, is niemand nog duidelijk.
Een foton splitst niet in twee golven. Licht gedraagt zich soms als was het een golf (interferentie), soms als een deeltje (foton - botsingen).
Bij de spleten is 1 golf die door 2 spleten gaat. Zoals een watergolf door 2 gaatjes in een dijk kan stromen.
Het licht gedraagt zich als golf bij de beide spleten. Daarbij gaat het door beide spleten en daarachter interfereert het zoals golven doen. Zodat het soms constructief interfereert (een heldere plek - tellers aldaar tellen weer meer licht-deeltjes daar dan bij de destructieve donkere plekken. Hier is het licht dus ineens weer een deeltje...) Constructief vereist inderdaad n.λ weglengte verschil, destructief (n+1/2) λ (vaak als (2n+1) 1/2λ weergeven zodat je een oneven aantal halve golflengtes hebt).
nog 1 vraag: hoort de tweede destructieve interferentie bij n = 1 of bij n = 2
n = 0 is beide wegen even lang (hoofdmaximum)
n = 1 weglengtes verschillen 1 golflengte: 1e buik (constructief)
n = 2 weglengtes verschillen 2 golflengten: 2e buik (constructief)
Daar tussenin zitten de knopen of destructieve plekken met weglengtes n=0+1/2 n =1+1/2 n=2+1/2
De eerste deconstructieve knoop zit op 1/2 golflengte wegverschil. Dus met n = 0
De tweede dan bij n=1 (want 1+1/2 golflengte verschil)
Grappig dat herexamen vwo 2024-II-3 over dit onderwerp gaat...