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リング実験で波長をどのように計算しますか?

ヤングの二重スリット実験について言及している可能性があります 、これはしばしばリング型の開口部で実証され、時にはフレネルゾーンプレートと呼ばれます 。このセットアップで波長を計算する方法は次のとおりです。

実験の理解

* 光源: レーザーのような一貫した光源が使用されます。

* aperture: 単一のリングまたは一連のリングが不透明な素材にカットされます。これは、回折要素として機能します。

* 干渉パターン: 光がリングを通過すると、後ろの画面に干渉パターンが作成されます。このパターンは、建設的で破壊的な干渉によって引き起こされる明るいリング(またはバンド)で構成されています。

計算

1。画面までの距離を測定します: リングアパーチャと干渉パターンが観察されるスクリーンの間の距離(L)を測定します。

2。明るいリングの半径を測定します: パターンの中心を特定し、明るいリングの半径(R)を測定します。

3。リング番号を決定します: 各明るいリングは、干渉の特定の順序(n)に対応します。中央の明るいスポットはn =0、最初の明るいリングはn =1などです。

4。式:を使用します 次の方程式は、波長(λ)を測定された量に関連付けています。

λ=(r^2 /(n * l))

* λ: メートル単位の光の波長(m)

* r: メートルの明るいリングの半径(m)

* n: 明るいリングの順序(整数)

* l: メートルの開口部と画面の間の距離(m)

例:

次のことを測定してみましょう。

* l =1.5メートル

* r(n =1の場合)=0.01メートル

* n =1

次に、波長は次のとおりです。

λ=(0.01^2 /(1 * 1.5))=6.67 x 10^-5メートル=66.7マイクロメートル

重要なメモ:

* 精度: 波長計算の精度は、測定の精度に依存します。

* 複数のリング: 異なる明るいリングの半径(対応する順序で)を使用して、波長の複数の測定を取得し、平均を計算できます。これにより、精度が向上します。

* 小さな角度近似: この式は、中央軸と明るいリングの間の角度が小さい場合に最適に機能します。リングが大きすぎる場合、または画面が近すぎる場合、この近似は正確ではない場合があります。

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