Warum nimmt die Intensität der hellen Streifen ab, wenn wir uns von den zentralen Maxima in Youngs Doppelspaltexperiment entfernen?

Ich habe untersucht, dass in Youngs Double Slit Experiment die Variation der Intensität ( ICH ) der Streifen auf dem Bildschirm in Bezug auf die Phasendifferenz ( Φ ) ist gegeben durch:

ICH = 4 ICH 0 cos 2 ⁡ Φ 2

ICH 0 ist die Intensität des Lichts, das von jedem Schlitz kommt. Bei Maxima oder konstruktiver Interferenz, Φ = N λ , Wo N eine ganze Zahl ist und daher erhalten wir ICH = 4 ICH 0 Unten habe ich das Bild eines Interferenzmusters eines Laserstrahls wiedergegeben, der durch einen Doppelspalt geht. Wie Sie sehen können, nimmt die Intensität ab, wenn wir uns von den zentralen Maxima entfernen, und wird schließlich Null. Aber wie ist das möglich? Gemäß unserer Gleichung sollte die Intensität der Mitte aller hellen Streifen sein 4 ICH 0 und daher sollten wir in allen Maxima gleiche Helligkeit erhalten. Aber warum nimmt die Intensität ab und wird irgendwann null? Müsste das Interferenzmuster nicht bis ins Unendliche reichen und alle Maxima gleich hell sein? Bitte erkläre. Ich bin so verwirrt.Interferenzmuster

Dieser Link kann hilfreich sein, opentextbc.ca/universityphysicsv3openstax/chapter/… wo angenommen wird, dass Beugung die abnehmende Intensität ergibt.

Antworten (3)

In deiner Formel ICH 0 ist die Intensität der Welle von einer der Quellen am Betrachtungspunkt. Nun, da wir uns weiter von Central Bright Fringe entfernen, ICH 0 nimmt auch ab, variierend als ICH ∝ 1 R , wenn wir eine Linienquelle (und damit eine zylindrische Wellenfront) betrachten. Daher werden helle Ränder dunkler.

Ist es aber nicht ICH ∝ 1 R 2 anstatt ICH ∝ 1 R ? Folgt die Intensität nicht dem Abstandsquadratgesetz?
Nein, das ist für Punktquelle. In YDSE wird normalerweise Line Source betrachtet.

Warum stellst du dir vor, dass die Intensität bis ins Unendliche gleich wäre? Das würde unendlich viel Energie erfordern, um einen unendlich breiten Bildschirm zu beleuchten.

Der beste Weg, über das beobachtete Phänomen nachzudenken, besteht darin, sich vorzustellen, was Sie sehen würden, wenn Sie nur einen Schlitz hätten. Sie würden feststellen, dass das einfallende Licht von einem einzelnen Schlitz nicht überall auf dem Bildschirm konstant wäre und sich in beide Richtungen ins Unendliche ausdehnt, sondern variieren würde, wobei es ein Maximum direkt gegenüber dem einzelnen Schlitz hätte und auf beiden Seiten davon schnell verblassen würde.

Der Denkfehler, den Sie gemacht haben, besteht darin, anzunehmen, dass die Intensität des einfallenden Lichts überall konstant ist, nachdem es den Spalt passiert hat.

Ich verstehe das, aber was ist im Grunde Io, das in die Gleichung eingefügt werden muss? Die Art und Weise, wie die Frage geschrieben ist, verwirrt mich auch.
Aber Marco Ocram schau dir die Gleichung an, die ich geschrieben habe. Die Gleichung sagt uns im Grunde, dass die Intensität an den Maxima konstant ist, unabhängig von der Entfernung von den zentralen Maxima, da es keinen „Abstandsfaktor“ in der Gleichung gibt. Ja, Alchimista Ich stehe vor dem gleichen Problem.
@RIPANBARUAH Nun, mein Zweifel war wegen der Frage vorübergehend. Io ist das, was aus dem/den Schlitz(en) hervortritt.
Ja Alchemista, ICH 0 ist die Intensität der Lichtquelle, die von jedem Schlitz kommt.

Wenn Sie eine kugelförmige Lichtwelle auf die Wand richten, werden Sie feststellen, dass die Intensität des Lichts abseits der Linie, die die Quelle mit der Wand verbindet (unter der Annahme, dass die Richtung der Lichtwelle senkrecht zur Wand verläuft), abnimmt. Im Doppelspalt-Experiment nutzt man grundsätzlich zwei kugelförmige Lichtwellen. Die Intensitäten beider Wellen fallen beim Auftreffen auf den Bildschirm ab.

Warum nimmt die Intensität der hellen Streifen ab, wenn wir uns von den zentralen Maxima in Youngs Doppelspaltexperiment entfernen?
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