Dunkle Streifen in den hellen Streifen bei Youngs Doppelspalt-Experiment

Dies ist das "erwartete" Ergebnis, wobei die Intensität der gleich beabstandeten Doppelspaltstreifen durch das Beugungsmuster aufgrund eines Einzelspalts moduliert wird.

Sie werden feststellen, dass der zentrale Teil des Musters massiv überbelichtet ist, und dies kann durchaus beeinflussen, was im Rest des Musters passiert. Auch wenn der Betrachtungsschirm näher an den Doppelspalten liegt, liegen die Interferenzstreifen näher beieinander.

Das Problem hat mit dem Dynamikbereich des Musters auf dem Bildschirm und dem Dynamikbereich der Kamera zu tun.

In der Fotografie ist der Dynamikumfang der Unterschied zwischen den dunkelsten und hellsten Intensitäten in einem Bild. Der Dynamikumfang wird in Stops gemessen . Eine Erhöhung um eine Stufe entspricht einer Verdopplung der Helligkeit. Das menschliche Auge kann unter idealen Umständen etwa 20 Stufen des Dynamikbereichs wahrnehmen. Das bedeutet, dass es um die dunkelsten Töne geht, die wir jederzeit wahrnehmen können$2^{20} \approx 1,000,000$Mal dunkler als die hellsten in derselben Szene. So können Sie auch an einem hellen, sonnigen Tag Details in dunklen Schatten erkennen.

Kameras haben einen engeren Dynamikbereich als das menschliche Auge, knapp 15 Blenden ($\approx 30,000$) des Dynamikbereichs in einem Foto. Die meisten Digitalkameras erreichen irgendwo zwischen 12 und 14 ($\approx 10,000$). Wenn Sie an einem sonnigen Tag fotografieren, müssen Sie sich daher oft entscheiden, ob Sie Ihre Lichter ausblasen und sie rein weiß machen (wie auf Ihrem Bild?) oder Ihre Schatten zermalmen und sie im endgültigen Bild rein schwarz machen.

Wenn sich also der Betrachtungsschirm in der Nähe des Doppelspalts befindet, sind die Streifen "dort", näher beieinander, aber verwaschen .

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass Sie beim Bewegen des Bildschirms auch den Doppelspalt / Laser bewegt haben und das dazu führte, dass der schmale Laserstrahl nur einen der Spalte beleuchtete.

Ich bin sehr beeindruckt von Ihrem Top-Foto, da es oft sehr schwierig ist, den richtigen Kontrast beim Fotografieren von Interferenzmustern zu erzielen.

Wie gut kennst du dich mit der Fourier-Theorie aus? Das Fernfeld-Beugungsmuster kann als Fourier-Transformation der Aperturfunktionen erhalten werden. In diesem Fall ist die Aperturfunktion nur zwei verschobene Rechteckimpulsfunktionen. Der Fourier eines Rechteckimpulses ergibt eine Seit-Funktion, die dem ersten Bild sehr ähnlich sieht. Zwei verschobene identische Funktionen können durch Faltung der Funktionen durch zwei verschobene Dirac-Delta-Funktionen dargestellt werden. Die Fourier-Transformation einer Faltung ist das Produkt der jeweiligen Fourier-Transformationen. Die Fourier-Transformation zweier verschobener Dirac-Delta-Funktionen ist eine Kosinusfunktion. Das Fernfeld-Beugungsmuster wäre also eine sinc-Funktion mal eine cosinus-Funktion, was Sie in Ihrem zweiten Bild erhalten. Warum Don' Siehst du den Kosinus im ersten Bild nicht? Vielleicht, weil sie zu klein sind, um sie bei der gegebenen Auflösung des Bildes zu bemerken.