Interferens og gitterformlen | Opgave | 10 i karakter

Indholdsfortegnelse
1. Interferens
2. Optisk gitter
- Anvendelser af et optisk gitter
Opgaver
Opgave 1
Opgave 2
Opgave 3
Opgave 4
Opgave 5
Opgave 6

Uddrag
Vi skal betragte en situation, som er mere kompli- ceret end den, hvor der blot er tale om interferens mellem to ringbølger.

Et optisk gitter eller blot git- ter er en glasplade, hvori der er skåret en masse ridser med meget lille afstand. Ridserne fungerer som spalter, når lys rammer dem.

Hvis man sender en tynd laserstråle bestående af lys med kun én bølgelængde λ vinkelret ind mod et optisk gitter, vil man kunne observere en række punkter på en væg anbragt et stykke bagved og parallel med git- teret.

Dette er illustreret på figur 7. Udover den
øverste del af figuren, som viser situationen makroskopisk, er der zoomet ind på det lille område, hvor strålen rammer gitteret.

Det er nemlig nødvendigt at studere lysets bølge- natur for at kunne forstå, hvad der sker. Derfor skal vi ned på det mikroskopiske niveau.

---

Vores første erkendelse er altså, at lysets partikelnatur ikke kan forklare fænomenet – dertil ligger lyspletterne på skærmen alt for spredt.

På mikroskopisk niveau kan vi stu- dere lyset som bølger. Strålen kan beskrives som en plan bølge, som rammer gitteret.

Ifølge Huygens Princip vil der i spalterne dannes cirkulære elementarbølger, og de vil interferere på den anden side af gitteret.

Det er oplagt, at de steder, hvor der er en lys- plet, interfererer ringbølgerne konstruktivt. I tilfældet med to ringbølger

fandt vi på side 4 frem til, at hvis bølgerne fra de to centre er i fase – altså svinger i takt – i et punkt P, så er der konstruktiv interferens i dette punkt.

Og om bølgerne svinger i fase i et givet punkt P kan afgøres ved at sammenligne afstandene fra P til hvert af de to centre.

Situa- tionen er naturligvis mere kompliceret i tilfældet med et gitter, men det er de samme ar- gumenter, som vi vil fremføre.

Derfor er det hensigtsmæssigt at kigge på en lidt anden figur, hvor der er tegnet linjer fra punktet P til hver eneste af de spalter, som lyset ram- mer. Således er den øverste del af figur 8 i stil med figur 6 på side 4.

---

Hvis punktet P ligger meget langt fra de spalter, som rammes af lyset, sammenlignet med de indbyrdes afstande mellem spalterne, så er linjerne stort set parallelle.

Dette vil i praksis så godt som altid være tilfældet, endda endnu mere overbevisende end det er muligt at vise på figur 8. Tilbage til mikro-niveau:

På figur 8 kan vi derfor med uhyre god tilnærmelse regne linjerne mod P som værende parallelle. Ifølge side 4 vil ringbøl- gerne fra de to øverste spalter A og B forstærke hinanden

hvis forskellen på længderne af AP og BP er et helt antal bølgelængder. Forskellen i længde er (stort set) lig med

Sådan får du adgang til hele dokumentet

Byt til nyt Upload en af dine opgaver og få adgang til denne opgave
  • Opgaven kvalitetstjekkes
  • Vent op til 1 time
  • 1 Download
  • Minimum 10 eller 12-tal
Premium 39 DKK pr måned
  • Adgang nu og her
  • 20 Downloads
  • Ingen binding
  • Let at opsige
  • Adgang til rabatter
  • Læs fordelene her
Få adgang nu