Fizikai optika » Fényinterferencia 2 optikai rácson

Jelenség leírása

Helyezzünk egymásra két egyforma rácsállandójú optikai rácsot úgy, hogy a rések egymással bizonyos szöget zárjanak be. Világítsuk át a rácsokat lézerrel, vagy fehér fényt használva állítsuk elõ egy kis lyuk képét az ernyõn, és helyezzük a két rácsot a leképezõ objektív elé vagy mögé! Mit látunk az ernyõn különbözõ szögek (pl. 30, 45, 60, 90 fok) esetén?

Eszközök

optikai rács, szögmérő

Magyarázat

,,A Mit látunk az ernyõn? kérdés elég tág, konkrét kvantitatív részletekre nem kérdez rá a feladat'' - állapítja meg Balogh László (Fazekas M. Fõv. Gyak. Gimn., 12. évf.) a mérési jegyzõkönyve elején.

,,Ez a feladat annyiban hasonló a tanév elsõ mérési feladatához, hogy nem a szokásos utat kell végigjárni (többszöri mérés, elemzés, kiértékelés, grafikon készítése, hibaszámítás), hanem inkább azt kell megmagyarázni, hogy a megörökített elhajlási képek hogyan jöttek létre, és mennyire felelnek meg a várakozásaiknak.'' - írja Szabó Áron (Debrecen, Fazekas M. Gimn., 11. évf.).

A beküldött mérési jegyzõkönyvek az alkalmazott eszközök és módszerek hasonlóságáról, a mérési eredmények (a megfigyelt interferenciaképek) azonosságáról tanúskodnak.

Egyforma rácsokat általában az iskolai szertárból szereztek a tanulók, lézermutató manapság sokfelé akad (de volt, aki nagyobb teljesítményû lézerrel dolgozott). Az interferenciakép rögzítése mutat némi változatosságot. Voltak - pl. Szabó Áron, Balogh László, Tátrai Dávid (Szeged, Radnóti M. Gimn., 12. évf.), Komjáthy Júlia (Szekszárd, Garay J. Gimn., 12. évf.), Szilágyi Péter (Debrecen, Kossuth L. Gimn. 11. évf.) - akik fehér papírra, milliméterpapírra, vagy falra vetítették a látnivalót. Szekeres Balázs (Szolnok, Verseghy F. Gimn., 12. évf.), Vigh Máté (Pécs, Babits M. Gimn., 11. évf.) és Oaje Henrietta (Békéscsaba, Tevan A. Szki., 11. évf.)] le is fényképezte az interferenciát.

Az elhajlási kép minden jegyzõkönyvben igen hasonló volt: egy ,,rombuszrács'' rácspontjaiban elhelyezkedõ fényfoltokból (interferencia-maximumokból) állt. Ez a rács a jól ismert ,,pontsorrá'' alakul, ha a két optikai rács pontosan párhuzamos (\varphi=0 és a rések fedik egymást), illetve négyzetrács, ha az optikai rácsok merõlegesek egymásra (\varphi=90o). A megfigyelések szerint a rombuszrács elemi cellájának hegyesszöge - a mérési hibahatáron belül - éppen \varphi-vel, vagyis az optikai rácsok réseinek egymással bezárt szögével egyezik meg. Egy lézerrel elõállított elhajlási képet láthatunk a hátsó belsõ borítón.

A mérés pontosságát Szabó Áron hibaszámításával érzékeltetjük. Minden egyes \varphi szögnél 5 különbözõ helyen is megmérte a rombuszrács elemi celláinak hegyesszögét, ezeket átlagolta, majd megvizsgálta, hogy mekkora a mérési adatok szórása, illetve hogy az átlaguk mennyire tér el az optikai rácsok szögétõl. Azt tapasztalta, hogy ez az eltérés nagyobb szögeknél 1 százaléknál is kevesebb, és még kisebb \varphi szögeknél sem haladja meg a 4 százalékot.

Szerzők

  • Gnadig Péter

Forrás, irodalom, hivatkozás

  • Radnai Gyula
  • Szabó Áron
  • Szekeres Balázs
  • Szilágyi Péter
  • Vigh Máté
  URI STRING  
/show/241/F-I-C
  CLASS/METHOD  
show/index
  MEMORY USAGE  
607,360 bytes
  BENCHMARKS  
Loading Time Base Classes  0.0004
Controller Execution Time ( Show / Index )  0.0095
Total Execution Time  0.0099
  GET DATA  
No GET data exists
  POST DATA  
No POST data exists
  DATABASE:  kiserletek   QUERIES: 9   
0.0006   INSERT INTO `sessions` (`session_id`, `ip_address`, `user_agent`, `last_activity`) VALUES ('b2e8045667cad2764ad36e2a3b876b63', '3.141.29.162', 'Mozilla/5.0 AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko;', 1732412919) 
0.0007   SELECT `label`, trim(item) as item
FROM (`categories`) 
0.0007   SELECT *
FROM (`experiments`)
WHERE `eid` = '241' 
0.0006   SELECT *
FROM (`exp_kwd`)
JOIN `keywords` ON `keywords`.`path`=`exp_kwd`.`path`
WHERE `eid` = '241' 
0.0006   SELECT *
FROM (`exp_cat`)
JOIN `categories` ON `categories`.`label`=`exp_cat`.`label`
WHERE `eid` = '241' 
0.0006   SELECT `name`
FROM (`materials`)
WHERE `eid` = '241' 
0.0006   SELECT `source`
FROM (`sources`)
WHERE `eid` = '241' 
0.0006   SELECT *
FROM (`exp_authors`)
JOIN `authors` ON `exp_authors`.`monogram`=`authors`.`monogram`
WHERE `exp_authors`.`eid` = '241' 
0.0003   SELECT *
FROM (`media`)
JOIN `media_type` ON `media_type`.`format`=`media`.`format`
JOIN `exp_mda` ON `media`.`mid` = `exp_mda`.`mid`
WHERE `exp_mda`.`eid` = '241'