Вопыт Юнга

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search
Квантавая механіка

Прынцып нявызначанасці Гейзенберга
Уводзіны
Матэматычныя асновы

Вопыт Юнга (эксперымент на двух шчылінах) — першы варыянт дзвюхшчыліннага вопыту, праведзенага Томасам Юнгам, які дэманструю інтэрферэнцыю і дыфракцыю святла. Вынікі эксперымента былі апублікаваны ў 1803 годзе.

Апісанне вопыту[правіць | правіць зыходнік]

У вопыце пучок монахраматычнага святла накіроўваецца на непразрыстую экран-шырму з двума паралельнымі прарэзамі (шчылінамі), ззаду якога ўсталёўваецца праекцыйны экран. Шырыню прарэзаў імкнуцца зрабіць як мага бліжэй да даўжыні хвалі выпраменьванага святла (уплыў шырыні прарэзаў на інтэрферэнцыю разглядаецца ніжэй). На праекцыйным экране атрымліваецца цэлы шэраг якія чаргуюцца інтэрферэнцыйных палос, што і было прадэманстравана Томасам Юнгом.

Калі сыходзіць з таго, што святло складаецца з часціц (карпускулярная тэорыя святла), то на праекцыйным экране можна было б убачыць толькі дзве паралельныя паласы святла, якія прайшлі праз шчыліны. Паміж імі праекцыйны экран заставаўся б практычна неасветленай.

З іншага боку, калі выказаць здагадку, што святло ўяўляе сабой якія распаўсюджваюцца хвалі (хвалевая тэорыя святла), то, паводле прынцыпу Гюйгенса, кожная шчыліну з’яўляецца крыніцай другасных хваль.

Другасныя хвалі дасягнуты кропак, якія знаходзяцца на роўным выдаленні ад шчылін, у адной фазе, такім чынам, на сярэдзінай лініі экрана іх амплітуды складуцца, што створыць максімум яркасці. Гэта значыць, галоўны, найбольш яркі максімум апынецца там, дзе, згодна з карпускулярнай тэорыі, яркасць павінна быць нулявы. Бакавыя максімумы размесцяцца сіметрычна па абодвум бакам у кропках, для якіх рознасць ходу светлавых пучкоў роўная цэламу ліку хваль.

З іншага боку, у тых кропках на выдаленні ад цэнтральнай лініі, дзе рознасць ходу роўная няцотныя ліку паўхваляў, хвалі апынуцца ў протівофазе — іх амплітуды кампенсуюцца, што створыць мінімумы яркасці (цёмныя паласы).

Такім чынам, па меры выдалення ад сярэдняй лініі яркасць перыядычна змяняецца, узрастаючы да максімуму і зноў адбываючы.

Умовы для інтэрферэнцыі[правіць | правіць зыходнік]

Кагерэнтнасць крыніцы святла[правіць | правіць зыходнік]

Інтэрферэнцыю магчыма назіраць толькі для кагерэнтных крыніц святла, але стварыць два розных кагерэнтныя крыніцы практычна немагчыма. Таму ўсе інтэрферэнцыйныя досведы грунтуюцца на стварэнні пры дапамозе розных аптычных сістэм двух або некалькіх другасных крыніц з аднаго першапачатковага, якія будуць кагерэнтныя. У вопыце Юнга кагерэнтнымі крыніцамі з’яўляюцца дзве шчыліны ў экране.

Уплыў шырыні шчылін[правіць | правіць зыходнік]

Інтэрферэнцыйныя карціна ўзнікае на экране, калі шырыня шчылін набліжаецца да даўжыні хвалі выпраменьванага монахраматычнага святла. Інтэрферэнцыйныя карціна ўзнікае на экране, калі шырыня шчылін набліжаецца да даўжыні хвалі выпраменьванага монахраматычнага святла.

Уплыў адлегласці паміж шчылінамі[правіць | правіць зыходнік]

Частата прытрымлівання інтэрферэнцыйных палос павялічваецца прама-прапарцыйна адлегласці паміж шчылінамі, у той час як шырыня дыфракцыйнай карціны застаецца нязменнай і залежыць толькі ад шырыні шчылін.

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]

  • Оптика. Общая физика : курс лекций / В. А. Саечников, М. И. Хомич. — Минск, 2008.
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.. — Т. IV. Оптика.

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]