Wydział Elektrotechniczny
semestr I rok akademicki 2007/08
Kod ćwiczenia
Tytuł ćwiczenia
O3A7
BADANIE INTERFERENCJI W DOSWIADCZENIU YOUNGA
Przemysław Radecki
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
imię i nazwisko
nr indeksu 145268
Przemysław Kostrzewa
nr indeksu 145237
Adrian Fronk
nr indeksu 145211
ocena _____
Wstęp teoretyczny:
Światło ma dwoistą naturę. Zachowuje się, bowiem w niektórych przypadkach jak fala a w innych jak cząstka. Mówimy, zatem o dualizmie korpuskularno falowym światła. Doświadczenie Younga zajmuje się dowodzeniem, iż światło jest falą. Gdy światło o stałej w czasie różnicy faz (spójne) zostanie przepuszczone przez bardzo cienka szczelinę (szczelinę dyfrakcyjną) ulegnie ugięciu (dyfrakcji) jak każda fala poprzeczna. Z wyniku nałożenia (interferencji) fal powstają punkty w których dochodzi do interferencyjnego wzmocnienia fali gdzie energia fali jest równa maksimum, oraz punkty, w których fala się wygasza (wygaszenie interferencyjne) gdzie energia fali jest równa zeru.
Okazuje się, że maksima interferencyjne powstają w miejscach, gdzie różnica dróg optycznych fali jest równa parzystej wielokrotności długości fali (), a minima interferencyjne, gdy odległość optyczna jest równa nieparzystej wielokrotności połowy długości fali.
Opis pomiaru:
= 635 nm – długość światła monochromatycznego użytego w doświadczeniu
L = 0,1387 m (0,0001) m – odległość siatki dyfrakcyjnej od ekranu
a – odległość między szczelinami S1 i S2 siatki dyfrakcyjnej
Po – punkt maksimum interferencyjnego
- kat załamania promieni świetlnych
Xn – odległość pierwszego ptk. wzmocnienia interferencyjnego od następnego
Obliczenie współczynnika aproksymacji liniowej oraz odległości szczelin dla pierwszej siatki:
Odległość szczelin oraz błąd ich wyznaczenia wyliczam ze wzoru:
A = 3.75 x 10-3 A = 0.19 x 10-3
b = -0.25 x 10-3 m b = 0.36 x 10-3 m
korelacja = 0.99
Obliczenie współczynnika aproksymacji liniowej oraz odległości szczelin dla drugiej siatki:
A = 3.4 x 10-3 A = 0.12 x 10-3
b = 0.20 x 10-3 m b = 0.28 x 10-3 m
Obliczenie współczynnika aproksymacji liniowej oraz odległości szczelin dla trzeciej siatki:
A = 1.18 x 10-2 A = 0.04
b = 0.01 x 10-2 m b = 0.00 x 10-2 m
Obliczenie współczynnika aproksymacji liniowej oraz odległości szczelin dla czwartej siatki:
A = 1.41 x 10-2 A = 0.03 x 10-2
b = -0.01 x 10-2 m b = 0.00 x 10-2 m
Wnioski:
Obraz, jaki mogliśmy zaobserwować podczas doświadczenia jest przedstawiony schematycznie na ryc. 2c, gdzie mamy połączenie obrazu interferencyjnego z dyfrakcyjnym. Jednak doświadczenie Younga było przewidziane dla szczelin nieskończenie wąskich oświetlanych punktowo, zatem obraz powinien wyglądać jak na ryc. 2a, z przyczyn mechanicznych nie jesteśmy w stanie owej sytuacji uzyskać.
tdg