1.Cel ćwiczenia i metoda pomiaru.
Interferencja (zjawisko potwierdzające falowa naturę światła) to nakładanie się fal światła mających stałą w czasie różnicę faz(są spójne) i poruszających się w przybliżeniu w tym samym kierunku co skutkuje powstaniem obrazu interferencyjnego. W wykonywanym doświadczeniu Younga będziemy wykorzystywać laser umieszczony na wyporniku i uchwyt z zamocowanym slajdem z podwójnymi szczelinkami. Na kartce papieru milimetrowego umiejscowionej na ekranie przy zgaszonym świetle będziemy oznaczać położenia minimów i maksimów interferencyjnych. Celem badania jest obliczenie odległości między szczelinkami.
Obliczenia:
odległość soczewki od ekranu: L=1,5m=1500,0mm ΔL=5 mm
badany przypadek:
szerokość szczeliny: 0,1mm odstęp między szczelinami:0,25mm
szerokość szczeliny:0,1mm odstęp między szczelinami:0,5mm
szerokość szczeliny:0,1mm odstęp między szczelinami:1mm
szerokość szczeliny: -
Długość fali wynosi: λ=635nm =0,000635mm
Przypadek 1
N |
X(n) [mm] |
-7 |
-26 |
-6 |
-22 |
-5 |
-18 |
-4 |
-16 |
-3 |
-12 |
-2 |
-7 |
-1 |
-4 |
0 |
0 |
1 |
4 |
2 |
8 |
3 |
13 |
4 |
17 |
5 |
21 |
6 |
24 |
7 |
28 |
współczynnik aproksymacji liniowej wynosi:
A=3,907143mm
ΔA=0,043599 mm
A=(3,907±0,044)mm
odległość między szczelinkami:
a=0,24378427mm
∆a=0,0035422mm
a=(0,2438±0,0035)mm
N |
X(n) |
-7 |
-14 |
-6 |
-12 |
-5 |
-10 |
-4 |
-8 |
-3 |
-6 |
-2 |
-4 |
-1 |
-2 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
4 |
3 |
6 |
4 |
8 |
5 |
10 |
6 |
12 |
7 |
14 |
PRZYPADEK 2
współczynnik aproksymacji liniowej wynosi:
A=2,1 mm
ΔA=0,036815 mm
A=(2,100±0,037)mm
odległość między szczelinkami:
a=0,45357143mm
∆a=0,00944789mm
a=(0,4536±0,0094)mm
PRZYPADEK 3
N |
X(n) |
-7 |
-6,5 |
-6 |
-5 |
-5 |
-4,5 |
-4 |
-4 |
-3 |
-3,5 |
-2 |
-2,5 |
-1 |
-1,5 |
0 |
0 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4 |
5 |
4,5 |
6 |
5,5 |
7 |
6 |
współczynnik aproksymacji liniowej wynosi:
A=0,0933929 mm
ΔA=0,0300077 mm
A=(0,934±0,030)mm
odległość między szczelinkami:
a=1,019885mm
∆a=0,036166mm
a=(1,020±0,036)mm
PRZYPADEK 4
n |
X(n) |
-7 |
-19 |
-6 |
-15 |
-5 |
-13 |
-4 |
-11 |
-3 |
-8 |
-2 |
-6 |
-1 |
-4 |
0 |
0 |
1 |
4 |
2 |
7 |
3 |
9 |
4 |
11 |
5 |
14 |
6 |
16 |
7 |
18 |
współczynnik aproksymacji liniowej wynosi:
A= 2,689286mm
ΔA=0,050731 mm
A=(2,689±0,051)mm
odległość między szczelinkami:
a=0,3541832mm
∆a=0,00785933mm
a=(0,3542±0,0079)mm
2.Wnioski:
Obliczone wartości odległości między szczelinkami są zbliżone do wartości podanych ale nie mieszczą się one w granicach błędu. Przyczyną tego może być niedokładny odczyt minimów i maksimów bądź niedokładne umocowanie płytek z szczelinkami w uchwycie.