Jak grać w Laser i szczelinę
- Wybierz test i odczytaj z karty długość fali, szerokość szczeliny i odległość ekranu.
- Użyj y = n·λ·L ÷ a dla n-tego ciemnego prążka, z wszystkimi długościami w tej samej jednostce.
- Wpisz przewidywanie i naciśnij Start. Światło dociera do ekranu, a potem miernik przesuwa się od środka na zewnątrz.
- Porównaj pomarańczowe znaczniki z ciemnymi prążkami na ekranie i na wykresie.
Ugięcie światła
Światło też jest falą, ale jego długość fali jest maleńka: od około 400 nm dla fioletu do 700 nm dla czerwieni, mniej niż tysięczna część milimetra. Światło rozchodzi się więc zauważalnie tylko wtedy, gdy przechodzi przez niemal tak wąską szczelinę, na przykład o szerokości jednej dziesiątej milimetra. Na odległym ekranie szczelina tworzy szeroki jasny prążek na środku, z ciemnymi prążkami tam, gdzie światło z różnych części szczeliny się wygasza, i słabszymi jasnymi prążkami pomiędzy. n-ty ciemny prążek leży y = n·λ·L ÷ a od środka: węższa szczelina lub dłuższa fala rozszerza obraz. To samo rozchodzenie się ogranicza ostrość teleskopów i mikroskopów i pozwala naukowcom mierzyć długość fali światła za pomocą samej szczeliny i linijki. Możesz to zobaczyć sam, patrząc na jasną lampę przez wąską szczelinę między dwoma palcami.
Model skupiony na nauce
Ekran jest daleko od szczeliny w porównaniu z jej szerokością, a kąty są małe, więc y = n·λ·L ÷ a. Jasność to (sin β ÷ β)² z β = π·a·y ÷ (λ·L); ekran pokazuje jej pierwiastek, bliższy temu, co widzi oko, więc słabe prążki pozostają widoczne. Rysunek nie jest w skali: wiązka ma metry długości, obraz kilka milimetrów. Odpowiedzi z dokładnością do 2% są dobre.