Young's Double Slit Experiment : Was würde passieren, wenn der "erste Spalt" zu breit wäre?

Ein Bild, das Youngs Doppelspaltexperiment zeigt

Ich habe mich gefragt, was mit dem auf dem Bildschirm angezeigten Streifenmuster passieren würde, wenn der erste Schlitz (wie im Bild gezeigt), der auch als "Einzelschlitz" bezeichnet wird, etwas breiter gemacht würde. Ich habe es in meinem Buch gelesen. Ich verstehe es nicht. Wie auch immer, es zitiert

Wenn der Einzelschlitz zu breit ist, erzeugt jeder Teil davon ein Streifenmuster, das aufgrund benachbarter Teile des Einzelschlitzes geringfügig von dem Muster verschoben ist. Als Ergebnis werden die dunklen Streifen des Doppelschlitzmusters schmaler als die hellen Streifen, und der Kontrast zwischen den dunklen und den hellen Streifen geht verloren.

Bitte beantworte die Frage in deinen eigenen Worten und versuche mir zu erklären, was das Zitat sagen will. Außerdem, wenn es "Teile" sagt, was bedeutet es?

Antworten (5)

Ich hoffe, das folgende Diagramm ist ein "Bild, das mehr als tausend Worte sagt":

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie sehen können, gibt ein "schmaler" erster Schlitz dem gesamten auf das Schlitzpaar einfallenden Licht eine sehr eindeutige Richtung - und daher eine sehr eindeutige Position des Streifenmusters.

Wenn der erste Schlitz breiter ist, könnte das Licht in mehreren verschiedenen Richtungen auf die Doppelschlitze treffen. Jede Richtung führt zu einem eigenen Fransenmuster; die Summe dieser Muster ist ein Muster mit reduziertem Kontrast.

Das obere Bild ist also das, was Sie haben, wenn es eine punktförmige Lochblende gibt. Wenn Sie die Position dieser Lochblende verschieben würden, würde dies nur dazu führen, dass das Muster rechts nach oben oder unten verschoben wird. Wenn Sie nun einen Schlitz endlicher Größe haben, ist dieser Schlitz derselbe wie eine Überlagerung von verschobenen Nadellöchern. Aufgrund der Linearität ist das elektrische Feld die Überlagerung verschobener elektrischer Felder von den Nadellöchern. Die Überlagerung der verschobenen Kopien sieht aus wie die Originalkopie, ist jedoch verschwommen, sodass die Spitzen niedriger und die Täler höher sind.
@NowIGetToLearnWhatAHeadIs - das ist sehr gut formuliert!

Erster Schlitz, ist nicht dasselbe wie Einzelschlitz. Ein Fransenmuster kann n Schlitze haben. Es ist als Einzelschlitz bekannt, da es nur einen Schlitz am Rand gibt. Das auf dem Bildschirm erzeugte Streifenmuster ist eine Anzeige der Intensitäten, der Intensitäten an sich:

Graph

Wo λ repräsentiert die Wellenlänge des einfallenden Lichts und D repräsentiert den Spaltabstand.

Dieser Link soll Ihnen beim weiteren Verständnis helfen

Bitte poste den Namen des Buches, damit wir alle Exemplare brennen können. Das ist eine der schlimmsten Formulierungen, die ich je gesehen habe!

Das einzige, was ich erraten kann, ist, anzunehmen, dass es sich wirklich auf Schlitz bezieht S 0 , ist, dass der Autor behauptet, dass das Verbreitern des Schlitzes die Krümmung der Lichtwellen ändert, die die 2-Schlitz-Ebene erreichen.

Ich möchte auch darauf hinweisen, dass der Aufbau auf dem Bild sehr ungewöhnlich ist, da das Licht durch Schlitze einfällt S 1 Und S 2 weist eine erhebliche Krümmung auf und breitet sich in verschiedene Richtungen aus. Das standardmäßige 2-Schlitz-Experiment geht von einer nahezu planaren Einfallsquelle aus. Wenn die Breiten dieser beiden Schlitze also nicht extrem klein sind, werden sich die austretenden Wellenfronten ziemlich anders ausbreiten als die im Bild gezeigten Kurven.

Bleiben Sie bei der Herleitung in Weasels Link oder einem Text wie Smith, Modern Optical Engineering.

Hallo, Danke für die Antwort. Dieses Zitat stammt aus meinem Lehrbuch "AQA Physics A Nelson Thornes Textbook". Jetzt verstehe ich, dass das Licht weniger Krümmung haben wird. Aber wie verändert das das Muster der auf dem Bildschirm erzeugten Streifen?
Aus der Formel der "Streifentrennung" - ((Wellenlänge*Abstand von Schlitzen)/Schlitzabstand); wir wissen, dass die Streifentrennung umgekehrt proportional zum Schlitzabstand ist. Wenn wir also den Schlitzabstand vergrößern, wird die Streifentrennung abnehmen. Aber wie? Was ist die Wissenschaft dahinter?

Immer wenn Licht eine Kante passiert, erscheinen auf einem Bildschirm hinter der Kante Streifen zwischen dem Schatten und dem belichteten Bereich. Der erste Schlitz in Ihrer Skizze ist nichts anderes als die Summe zweier Kanten. Und wir verwenden den zusammengesetzten zentralen Rand dieses Schlitzes als punktförmige Quelle.

Der Sinn des ersten Schlitzes besteht also darin, eine punktförmige Lichtquelle zu erhalten. Andernfalls überlagert sich hinter den Doppelschlitzen das Licht von verschiedenen Quellen – oder von einer breiten Quelle – und die Streifen werden unscharf.

Ich möchte fragen, da ich nicht genug Punkte zum Kommentieren habe, aber insgesamt, da der einzelne Schlitz breiter ist, können nicht kohärente Wellen und Wellen unterschiedlicher Wellenlängen durch den einzelnen Schlitz eindringen, wodurch sich unterschiedliche Streifenmuster bilden wenn sie durch den Doppelspalt gehen und diese Streifenmuster überlappen und eine Kontrastverringerung auf dem Schirm verursachen.

Young's Double Slit Experiment : Was würde passieren, wenn der "erste Spalt" zu breit wäre?
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