Опитът на Йънг
Съдържание
В експеримента лъч монохроматична светлина се насочва към непрозрачен екран-екран с два успоредни процепа (слота), зад които е монтиран проекционен екран. Широчината на процепите се опитва да бъде възможно най-близо до дължината на вълната на излъчваната светлина (ефектът на ширината на процепите върху смущенията е обсъден по-долу). Прожекционният екран произвежда серия от редуващи се интерферентни ивици, което беше демонстрирано от Томас Йънг.
Ако изхождаме от факта, че светлината се състои от частици (корпускулярна теория на светлината), тогава на прожекционния екран могат да се видят само две успоредни ленти светлина, преминаващи през прорезите. Между тях прожекционният екран ще остане практически неосветен.
От друга страна, ако приемем, че светлината е разпространяваща се вълна (вълнова теория на светлината), тогава, съгласно принципа на Хюйгенс, всеки процеп е източник навторични вълни.
Вторичните вълни ще достигнат точки на еднакво разстояние от слотовете в една и съща фаза, следователно на средната линия на екрана техните амплитуди ще се сумират, което ще създадемаксимална яркост. Тоест основният, най-ярък максимум ще бъде там, където според корпускулярната теория яркостта трябва да е нула. Страничните максимуми ще бъдат разположени симетрично от двете страни в точки, за които разликата в пътя на светлинните лъчи е равна на цяло число вълни.
От друга страна, в тези точки, далеч от централната линия, където разликата в пътя е равна на нечетен брой полувълни, вълните ще бъдат извън фаза - техните амплитуди са компенсирани, което ще създадеминимална яркост(тъмни ивици).
По този начин, с увеличаване на разстоянието от централната линия, яркостта периодично се променя, като се увеличава до максимум и отново намалява.
съгласуваностизточник на светлина
Интерференция може да се наблюдава само при кохерентни източници на светлина, но е почти невъзможно да се създадат два различни кохерентни източника. Следователно всички експерименти с интерференция се основават на създаването, използвайки различни оптични системи, на два или повече вторични източника от един първичен, който ще бъде кохерентен. В експеримента на Йънг два процепа в екрана са кохерентни източници.
Влияние на ширината на слота
На екрана се появява интерференчен модел, когато ширината на процепите се доближи до дължината на вълната на излъчваната монохроматична светлина. Ако ширината на прорезите се увеличи, тогава осветеността на екрана ще се увеличи, но тежестта на минимумите и максимумите на интерферентния модел ще намалее, докато изчезне напълно.
Влияние на разстоянието между слотовете
Честотата на повторение на интерферентните ивици нараства пропорционално на разстоянието между процепите, докато ширината на дифракционната картина остава непроменена и зависи само от ширината на прорезите.