Les expériences sur les interférences d'onde

March 24

Les expériences sur les interférences d'onde


La lumière est un phénomène mystérieux. Les humains ont essayé de le comprendre pour des milliers d'années. Les scientifiques ont mis au point de nombreuses expériences ingénieuses pour découvrir la nature de la lumière, et les résultats ont souvent été inattendue et surprenante. En 1801, Thomas Young a mené une telle opération, la fameuse «expérience double fente." L'interférence des ondes Jeune observée d'abord démontré la nature ondulatoire de la lumière.

Experiment Jeune

Thomas Young a utilisé une source unique de monochromatique (une seule couleur) et la lumière a brillé à travers deux fentes, projetant la lumière qui a émergé d'eux sur un écran de visualisation. Il a observé une alternance de bandes claires et sombres sur l'écran. De ces éléments de preuve, Jeune déduit que la lumière doit se propager dans les vagues. De nombreux scientifiques depuis Jeune ont recréé le motif d'interférence de source à deux point caractéristique.

Ingérence

Les scientifiques décrivent souvent vagues en termes de crêtes et des creux. Pensez à l'eau ondulant dans un étang. A tout instant, il y aura une crête où l'eau est élevée, en descendant vers un bac où il est faible, suivi par de nombreux autres crêtes et des creux. Lorsque deux ondes interagissent, ils ajoutent ensemble. Si la crête d'une vague ajoute à la crête d'une autre, le résultat est une crête plus grande. Si la crête d'une ajoute au creux de l'autre, cependant, ils annulent. Jeune interprété les bandes alternées de lumière et d'obscurité comme preuve d'interférences d'ondes. Les zones sombres où ont eu lieu la crête d'une vague ajouté à la cuvette de l'autre.

longueur d'ondes

Pour l'expérience de la double fente pour travailler, la lumière doit être monochromatique et les vagues qu'elle produit doivent être tous de la même longueur d'onde. Les enseignants répètent souvent l'expérience de Young comme une démonstration dans les classes de physique. Une variable qui peut changer la longueur d'onde de la lumière. La lumière rouge a une longueur d'onde supérieure à la lumière verte, par exemple. Les élèves peuvent voir que la conduite de l'expérience avec la lumière rouge va produire des bandes qui sont une plus grande distance à part que celles lumière verte produit.

Eau

Une expérience simple pour démontrer l'interférence d'onde peut donner aux élèves une excuse pour sortir de la salle de classe et de la tête à un bel étang ou un lac. Jetez une pierre dans le lac et remarquez les ondes circulaires qui se propagent à partir du point d'impact. Maintenant jeter deux pierres simultanément dans l'eau, en les séparant par une courte distance. Chacun produira le même motif circulaire d'ondes, mais comme les vagues se chevauchent, ils vont interférer avec l'autre. Où les sommets des deux ondes se rencontrent, la crête résultante sera plus élevée. Lorsqu'une crête rencontre un creux, les deux vont annuler. Lancer plusieurs pierres vont produire plus de vagues et de leur interaction deviendront de plus en plus complexe.