Variation in Youngs Doppelspaltexperiment

In Youngs Doppelschlitzexperiment werden zwei rechteckige Schlitze verwendet. Was passiert, wenn anstelle von zwei rechteckigen Schlitzen zwei konzentrische kreisförmige Schlitze (mit kleinen Radien) verwendet werden, wobei der Abstand zwischen ihren Umfängen so bleibt, wie er zwischen den beiden rechteckigen Schlitzen ist Das auf dem Bildschirm beobachtete Muster ändert sich oder werden wir überhaupt keine Interferenzen feststellen?

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Antworten (1)

Das Muster hat die gleiche Symmetrie wie die Schlitze: Es besteht aus so etwas wie einem Bullaugenmuster. Die genaue Anordnung heller und dunkler kreisförmiger Streifen hängt von den Breiten der zwei ringförmigen (kreisförmigen) Schlitze und ihren Radien ab.

Wenn Sie es selbst herausfinden möchten, können Sie es sich so vorstellen: Entrollen Sie die ringförmigen Schlitze zu einem Paar linearer Schlitze. Fügen Sie ein weiteres Paar linearer Schlitze parallel zum ersten Paar hinzu und versetzen Sie sie um den doppelten Radius jedes Schlitzes.

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Beachten Sie, dass die beiden Schlitzpaare einer gestreckten Version eines Querschnitts des doppelten ringförmigen Schlitzes entsprechen. Das Interferenzmuster aus den beiden Paaren linearer Schlitze wäre die kohärente Überlagerung der beiden einzelnen Interferenzmuster, die jedes Paar erzeugen würde: ein lineares Streifenmuster mit dem gleichen Abstand wie ein Paar erzeugt, moduliert durch ein lineares Streifenmuster sehr kurzer Periode entsprechend dem Abstand zwischen den beiden Paaren.

Nun „rollen“ Sie das lineare Fransenmuster zu einem Bullaugenmuster „auf“. Dies ist eine Annäherung an das Interferenzmuster, das Sie von Ihrem Doppelring-Interferometer erhalten würden. Eine genaue Berechnung kann durchgeführt werden, wenn Sie mit Kalkül vertraut sind.