Ha laboratóriumi kísérleteket végez, annál több adatot kap, annál pontosabb lesz az eredmény. Gyakran, amikor a tudósok valamit próbálnak mérni, ismételten megismételik egy kísérletet az eredmények javítása érdekében. Fény esetén a diffrakciós rács használata olyan, mintha egy csomó kettős rést használna egyszerre.
Ez a rövid válasz. A hosszú válaszért beszéljünk arról, hogyan működik a kísérlet.
A kettős rés kísérlet a párhuzamos fénysugarakat ugyanazon forrásból, általában lézerből, párhuzamos nyílások páros felvételével zavarja.
Kettős hasított kísérlet
Az az elképzelés, hogy amikor a fény megérinti a réseket, ugyanabban a fázisban van, úgyhogy mindegyik rés ugyanolyan fényforrásnak tekinthető. Amikor a fény egy falra ütközik, attól függően, hogy melyik fázisban van az egyes gerendák, azok konstruktívan zavarják a lehető legmagasabb értékeket, vagy pusztán a minimumokat. Ezek interferencia minták fényes és sötét vonalak sorozata. Itt részletesebben ismertetjük, hogyan működik a kísérlet.
Dupla rés interferencia minta
Használva diffrakciós rács több rést biztosít, ami növeli a gerendák közötti interferenciát.
Diffrakciós rácsos kísérlet
Több rés használatával több romboló hatást érhet el. Másrészt a megnövekedett konstruktív interferencia miatt a maxima sokkal fényesebbé válik. Ez hatékonyan növeli a kísérlet felbontását, megkönnyítve az egymást követő maximák közötti távolság mérését.
Diffrakciós rács interferencia minta
A hullám frekvenciája 62 Hz és a sebesség 25 m / s (a) Mi a hullámhosszúsága (b) Milyen messzire mozog a hullám 20 másodperc alatt?
A hullámhossz 0,403 m, és 500 m-rel 20 másodperc alatt halad. Ebben az esetben az egyenletet használhatjuk: v = flambda ahol v a hullám sebessége méterenként másodpercben, f a hertz frekvenciája és a lambda a hullámhossz méterben. Ezért az (a) esetében: 25 = 62-szer lambda lambda = (25/62) = 0,403 m (b) Sebesség = (távolság) / (idő) 25 = d / (20) Szorozzuk mindkét oldalt 20-ra a frakció törléséhez . d = 500m
A távoli galaxisból származó fény hullámhossza 0,5% -kal hosszabb, mint a szárazföldi laboratóriumban mért megfelelő hullámhossz. Milyen sebességgel csökken a galaxis?
A sebesség, amellyel a Galaxis mozog = 1492.537313432836 km / sec Red-Shift = (Lambda_ "L" - Lambda_ "O") / Lambda_ "O" Itt a Lambda_ "O" a megfigyelt hullámhossz. Lambda_ "L" a laboratóriumban mért hullámhossz. Most a megfigyelt hullámhossz 0,5% -kal hosszabb, mint a laborban mért hullámhossz. Lambda_ "O" = 0,005 * Lambda "L" + Lambda_ "L" Red_shift = (Lambda_L "- (0,005 * Lambda_L" + Lambda_ "L")) / (0,005 * Lambda_ "L" + Lambda_ "L ") Red_shift = (Lambda_" L
A távoli galaxisból származó fény hullámhossza 0,44% -kal hosszabb, mint a szárazföldi laboratóriumban mért megfelelő hullámhossz. Milyen sebességgel közeledik a hullám?
A fény mindig fénysebességgel, vákuumban halad, 2,9979 * 10 ^ 8m / s A hullámproblémák megoldása során gyakran használják az univerzális hullámegyenletet, v = flamda. És ha ez egy általános hullámprobléma lenne, a megnövekedett hullámhossz megnövekedett sebességgel (vagy csökkent frekvenciával) felelne meg. De a fény sebessége ugyanolyan marad vákuumban, mint bármely megfigyelő, a c néven ismert állandó.