Tehtävänanto on, että kahden raon tapauksessa diffraktion kolmas minimi osuu samaan kohtaan kuin interferenssin kuudes maksimi. Pyydetään laskemaan rakojen leveys ja etäisyys. Laskut on helppoja, mutta asian ymmärtäminen ei. Huygensin periaatteen mukaan jokainen aaltorintaman piste toimii uuden alkeisaallon lähteenä, aallot interferoivat jolloin muodostuu uusi tasainen aaltorintama. Kun aallon eteen laitetaan este ja se puristuu raosta läpi diffraktio tulee silmin havaittavaksi. Mutta miksi puhutaan diffraktio- ja interferenssi-kuvioista erikseen? Diffraktiota tapahtuu aina, ja aaltojen välinen interferenssi määrää muodostuvan kuvion.
Miten diffraktion minimi voi olla samassa kuin interferenssin maksimi?
Miten diffraktion minimi voi olla samassa kuin interferenssin maksimi?
Vastaukset 3
Vanhimmat
"Miten diffraktion minimi voi olla samassa kuin interferenssin maksimi?"
Diffraktio syntyy yksittäisessä raossa. Se aiheutuu siitä, että raon eri kohdista on varjostimen pinnan pisteeseen eripituiset matkat. Diffraktion minimikohta on sellainen, johon raon koko leveydeltä tulevien kaikkien aaltojen summa on nolla. Se toteutuu kun raon reunasta reunaan katsottaessa matkan pituus muuttuu tasan yhden tai useamman kokonaisen aallonpituuden verran.
Pelkkä diffraktiokuvio on leveitä maksimeita ja niiden väleissä olevia minimikohtia.
Interferenssi on useampien kuin yhden raon aiheuttama vastaava ilmiö kuin diffraktio. Summataan yksittäisistä raoista tulevia aaltoja katsoen matkat rakojen keskikohdista. Mitä kauempana toisistaan raot ovat sitä pienempi suunnan muutos riittää aiheuttamaan puolen aallon (180 astetta) matkaeron jolloin aallot kumoavat toisensa ja aiheutuu minimi. Kun matkaero on kokoaalto (360 astetta) niin tulee maksimi, kokoaalto plus puoliaalto taas minimi jne.
Interferenssikuvio on tiheämpi kuin diffraktiokuvio. Varjostimella näkyvät molemmat eli valon voimakkuus kussakin pisteessä on tulo A*B missä A on interferenssin aiheuttama voimakkuus ja B on diffraktion aiheuttama voimakkuus. Niissä kohdissa missä jompi kumpi ilmiöistä vie valon nollille ei näy kuin pimeyttä.
Rakojen välinen etäisyys määrää interferenssikuvion maksimit ja nollakohdat. Annettujen tietojen perusteella voi siis määrittää mikä on rakojen keskinäinen etäisyys.
Kiitos hyvästä selvityksestä. Lisää tällaista palstalle. Näistä oppii.
Ei tosiaan moittimista kommentissa. Täydennykseksi sopinee vielä Väinö Nuortevan jo joskus 30 luvulla keksimä selitys valon luonteesta: "Sammuttamalla lampun saamme valaisevan esimerkin pimeydestä".