interferentiepatroon tweespletenexperiment
Ad stelde deze vraag op 18 januari 2022 om 12:06.Op Wikipedia in het artikel Tweespletenexperiment wordt in de onderste figuur naast het hoofdstuk Interferentie-experiment van Young een afbeelding getoond van wat er te zien is wanneer er gebruik wordt gemaakt van twee spleten. In de onderste figuur met als titel Double-slit pattern zijn verticale lijnen te zien, die in helderheid afnemen naarmate ze verder van het midden verwijderd zijn. Het lijkt erop dat dit patroon zich naar links en rechts herhaald, maar met een afnemende helderheid van de lijnen.
Mijn eerste vraag is of het inderdaad zo is, dat het patroon zich zelf herhaalt.
Mijn tweede vraag is hoe het patroon verandert wanneer de breedte van de spleten groter wordt
en mijn derde en laatste vraag is wat er gebeurt wanneer de afstand tussen de spleten groter wordt.
Reacties
dag Ad,
dat werkt niet anders dan bij interferentie van licht.
"speel" even met deze applet:
https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-interference/latest/wave-interference_en.html
met de sensoren kun je aftasten waar maxima en minima terechtkomen
Groet, Jan
https://ophysics.com/l5.html
of deze:
http://physics.bu.edu/~duffy/HTML5/double_slit.html
of deze:
https://www.walter-fendt.de/html5/phen/doubleslit_en.htm
Als de afstand tussen de spleten d is, dan zal de hoek θ waarbij een maximum optreedt op een scherm, gelijk zijn aan
waarbij m = 0,1,2,... en de golflengte λ natuurlijk andere maxima geeft voor verschillende golflengten.
Hierbij wordt wel verondersteld dat het scherm veel verder weg staat dan de spleetafstand d, zodat beide afgebogen lichtstralen bij benadering parallel lopen (voor de berekeningen).

De maxima worden wel steeds minder uitgesproken en het hoogste maximum nummer m wordt bepaald voor de waarde waarbij sin Θ nog steeds kleiner dan 1 blijft (maar in de praktijk zijn die hoge orde maxima niet zichtbaar omdat de intensiteit vrijwel nul is)
Dus:
1) ja, het patroon herhaalt zich (alleen niet precies equidistant)
2) als de afstand d gelijk blijft maar de spleetbreedte toeneemt, verwatert het effect omdat elke spleet in te delen is in steeds meer smalle spleten en elk van die spleten een tegenhanger in de andere grote spleet heeft. Elk tweetal produceert een maximum/minimum patroon maar ze liggen iets verschoven van elkaar op het scherm: vervaging. Extreem brede spleten doet complete patroon verdwijnen (vgl. 2 deuren naast elkaar die opengezet worden en waar licht doorheen straalt)

3)bij veranderde afstand d tussen de spleten verandert de afstand tussen maxima (kleinere d, grotere intervallen)
De animatie op http://physics.bu.edu/~duffy/HTML5/double_slit.html is zeer verhelderend. Maar ik begrijp het pas echt waneer ik de formule ken voor de grafiek in de rode kleur bij de instelling Type of opening: Double Slit. Kunt U de formule voor de bij die grafiek behorende functie geven en dan het liefst in termen van de Slit width (micrometers), Distance between slits (micrometers) en Distance to the screen (meters).