Дифракционные и интерференционные картины с двумя щелями - физиков.нет
0 голосов
/ 27 августа

Я учусь в старших классах по физике и пытаюсь понять дифракцию, интерференцию и т. Д.

Я запутался в этом (в контексте эксперимента с двумя щелями): если возникает базовая интерференционная картина, например,Являются ли чередующиеся максимумы и минимумы одинаковой интенсивностью, почему, когда применяется огибающая с одиночной щелью, а интерференционная картина впоследствии формируется в огибающей, интенсивность вспомогательных максимумов в эксперименте с двумя щелями уменьшается?например, яркие точки, которые мы видим нашими глазами, исчезают, когда вы удаляетесь от основных максимумов.Кроме того, на прилагаемом изображении отчетливо видны максимумы, которые находятся под основной частью однощелевой огибающей, или они размываются вместе, чтобы дать яркие центральные максимумы, которые дает эксперимент с двумя щелями.

Простите за письмо, просто ужасно трудно выразить этот вопрос.

-Спасибо

Attached image of the pattern

1 Ответ

1 голос
/ 27 августа

Я думаю, что путаница возникает из вашей диаграммы.Два графика не в масштабе.

Однониточная дифракционная картина представляет собой показанную гладкую огибающую (пунктирная линия).Интенсивность немодулируется.

Когда вы добавляете вторую щель, появляется интерференционная картина (как модуляция формы волны внутри огибающей).Это сплошная линия.

Но: конверт должен становиться «больше», и под большим я НЕ имею в виду шире, скорее, он должен иметь большую интенсивность (дух: больше света).

На сколько?Что ж, энергия сохраняется, поэтому общая площадь под кривой должна удвоиться (в конце концов, есть два разреза).

Поскольку среднее значение $sin^2(x)$ за цикл составляет $\frac 1 2$, ивдвое больше света, можно предположить, что максимальная интенсивность должна быть в 4 раза ярче, и вы были бы правы.

Причина этого заключается в том, что помехи возникают, потому что мы добавляем амплитуды волн, а когда онипроисходит фазовое (противофазное), конструктивное (деструктивное) вмешательство.Конструктивная помеха добавляет 2 амплитуды $A$ и:

$$ A_{con} = A + A = 2A$$

, а интенсивность представляет собой квадрат амплитуды:

$$ I_{con} = A_{con}^2 = 4A^2 = 4I $$

, где $I$ - максимальный размер одной щели.

...