Cum se joacă Fanta laser
- Alege o probă și citește lungimea de undă, lățimea fantei și distanța ecranului de pe fișă.
- Folosește y = n·λ·L ÷ a pentru a n-a franjă întunecată, cu toate lungimile în aceeași unitate.
- Scrie predicția ta și apasă Pornește. Lumina ajunge la ecran, apoi luxmetrul se mută de la centru spre exterior.
- Compară semnele portocalii cu franjele întunecate de pe ecran și din grafic.
Difracția luminii
Și lumina este o undă, dar lungimea ei de undă este minusculă: de la aproximativ 400 nm pentru violet la 700 nm pentru roșu, sub o miime de milimetru. Deci lumina se lărgește vizibil doar când trece printr-o deschidere aproape la fel de îngustă, ca o fantă lată de o zecime de milimetru. Pe un ecran îndepărtat, o fantă produce o franjă luminoasă largă în centru, cu franje întunecate acolo unde lumina din părți diferite ale fantei se anulează și franje luminoase mai slabe între ele. A n-a franjă întunecată este la y = n·λ·L ÷ a de centru: o fantă mai îngustă sau o lungime de undă mai mare lărgesc mai mult figura. Aceeași lărgire limitează claritatea unui telescop sau a unui microscop și le permite oamenilor de știință să măsoare lungimea de undă a luminii cu nimic altceva decât o fantă și o riglă. O poți vedea singur privind o lampă luminoasă printr-o fantă îngustă dintre două degete.
Un model de învățare țintit
Ecranul este departe de fantă în comparație cu lățimea ei, iar unghiurile sunt mici, deci y = n·λ·L ÷ a. Luminozitatea este (sin β ÷ β)² cu β = π·a·y ÷ (λ·L); ecranul arată rădăcina ei pătrată, mai apropiată de ce vede ochiul, astfel încât franjele slabe rămân vizibile. Desenul nu este la scară: fasciculul are metri, figura câțiva milimetri. Răspunsurile în limita a 2% sunt corecte.