Thomas Youngi topeltpilu katse oli laineteooria valdkonnas äärmiselt oluline. Tema katse tõestab, et valgusel on lainelised omadused. Monokromaatiline valgus, ühest värvist koosnev valgus, jagatakse kahe üksteise lähedal asuva pilu abil. Pilude teisele küljele ilmuvad kaks koherentset valguslainet. Koherentne valgus, mis tähendab, et lainetel on sama sagedus ja faas, toimib nii konstruktiivselt kui ka hävitavalt. See interaktsioon põhjustab lihtsa geomeetria alusel heledaid ja tumedaid narmaid. Kui see muster on tegelikult katse tulemus, on valgusel lainelised omadused. Heledad ja tumedad servad on põhjustatud valguse faaside erinevusest, kui see langeb objektile (st valgusandurile). Alumisest pilust tulev valgus peab liikuma kaugemale ja seetõttu on kahe valguskiire vahel faaside erinevus. See interaktsioon nende kahe laine vahel loob heleda, tumeda või vahepealse ääre. Piirkonnas, kus esineb hele ribi, on kahe koherentse valguslaine faaside erinevus null kraadi. Näiteks puudub faaside erinevus ja lained liidetakse kokku, et tekitada maksimaalse intensiivsusega ääris. Ala, kus esineb tume ääris, on kahe koherentse valguslaine faaside erinevus 180 kraadi. Sel hetkel liidetakse lained kokku ja tühistatakse üksteist täielikult. Vahepealsed narmad tekivad siis, kui faaside erinevus on kuskil nulli ja 180 kraadi vahel. Üldiselt väheneb ääre intensiivsus, kui kahe valguslaine faaside erinevus suureneb nullist 180 kraadini.
1
Optikapinki seadistamine: alustage enda ees olevast optikapingist nii, et vasakul on 0 sentimeetri (0,0 × tolli) tähis. Paigaldage dioodlaser 0 sentimeetri (0,0 × tolli) märgini, mis on suunatud paremale. See peaks nõudma vähe pingutusi. Paigaldage mitme piluga seade sobivale kinnitusele. See võib nõuda jõudu ja korralikult paigaldamise korral kostab klõpsatus. Kokkupanek peaks osutuma üsna lihtsaks. Paigaldage äsja kokkupandud mitme piluga seade optikapingile 5–10 cm märgi vahele. Nii asendi kui ka pilu seadistusi reguleeritakse katses hiljem.
2
Võtke välja järgmised materjalid: lineaartranslaator, valgusandur ja ava kinnitus ning pöörlev liikumisandur.Eemaldage lineaartranslaatori üks kruvidest, mis kinnitab soonega varda, ja tõmmake see lineaartranslaatori raamist eemale. Paigaldage pöörlev liikumisandur. soonega lati peale. Seda saab saavutada, libistades soonega varda pöörleva liikumisanduri keskel olevasse ruudukujulisse auku. Üks oluline märkus on see, et pöörleva liikumisanduri külge kinnitatud rihmarataste komplekt peaks õige paigaldamise korral olema suunatud ülespoole.Asendage soonega varras algsesse asendisse ja sisestage kruvi uuesti. Peaksite tähele panema, et ühendusvarda üks ots on veidi väiksem. läbimõõduga ja on keermestatud. Ühes käes hoidke ühendusvarda keermestatud otsaga ülespoole. Asetage ava kinnitus vardale, millele järgneb valgusandur, veendudes, et valgusanduri ava on kindlalt vastu pöörlevat ketast, mis koosneb erineva suurusega avadest. Lihtsalt keerake ühendusvarras sisse (ainult käsitsi pingutage). Paigaldage see äsja loodud detail asetades ühendusvarda pöörleva liikumisanduri viimasesse allesjäänud avasse, nii et valgusanduri seade on püsti. Pingutage pöörleva liikumisanduri kinnituskruvi (ainult käsitsi pingutage).
3
See uus seade tuleb paigaldada optikalauale. Lineaartõlgi põhjas peaksite märkama mutriga keermestatud varda. Pange tähele ka seda, et optikapingil on kitsas pilu, mis jookseb läbi raja keskpunkti ja et mõlemast otsast veidi optikapingi pinnast allapoole avaneb see pilu laiemasse kanalisse, mis on täpselt piisavalt suur, et mahutada mutri põhjas. lineaartranslaator.Reguleerige mutri asendit, kuni see siseneb kõrgeimasse kanalisse ja lineaartõlk toetub optikapingi tõstetud pinnale.Libistage lineaartranslaatorit mööda rada allapoole, kuni valgusandur on umbes 1 meetri (3,3Â jalga) kaugusel. mitme piluga aparaadist. See võib nõuda mitme piluga seadme liigutamist dioodlaserile lähemale.
4
Ühendage kõik andurid PASCO liidesega.
5
Tehke oma viimased kohandused: valige mitme piluga seadmest üks kahekordsetest piludest. Praegu pole vahet, milline, keerutades mitme piluga ratast, kuni sobiv pilu on enamjaolt dioodlaseriga ühel joonel. Kui iga pilurühm jõuab sellesse asendisse, tunnete kerget hüppamist. Lülitage dioodlaser sisse, ühendades toiteallika ja keerates dioodlaseri tagaküljel olevat lülitit. Pange tähele, et sisse/välja lüliti kõrval on kaks nuppu. Üks reguleerib dioodlaserit vertikaalsuunas ja teine horisontaalsuunas. Optika pingi teises otsas reguleerige valgusanduri kinnituse ava seadistust, kuni on valitud pilu nr 3. Kui laser on sisse lülitatud, reguleerige mõlemat horisontaalseid ja vertikaalseid nuppe, kuni olete loonud interferentsi- ja difraktsioonimustri (näeb välja nagu valgusjoon), mis paistab läbi äsja reguleeritud valgusanduri seadme kitsa pilu, tagades, et muster on ka piluga nr 3 risti. Seadistage oma arvuti, lisades graafiku Data Studio intensiivsuse ja kauguse graafiku kohta.
6
Katse sooritamine: valige mitme piluga seadmest sobivate topeltpilude komplekt ja keerake need oma kohale. Üks asi, mida valimisel meeles pidada, on see, et mida väiksem on pilu suurus, seda raskem on tuvastada kõrgemaid m väärtusi. Lülitage tuled välja ja reguleerige arvutiekraani, et vähendada ümbritsevat valgust. Lülitage sisse dioodlaser. Liigutage pöörlev liikumisandur lineaartranslaatori ühele küljele. Andmete kogumise alustamiseks klõpsake Data Studios nuppu Start. Liigutage pöörlev liikumisandur aeglaselt ja sujuvalt lineaartõlki teisele küljele. Andmete kogumise lõpetamiseks klõpsake nuppu “Stopp”. .Kindlasti koguge järgmised andmed põhjalikumaks analüüsiks ja salvestage/printige oma graafik välja. Pilu kaugus = d (Väärtused leiate mitme piluga seadmest) Pilu suurus = a (Väärtused leiate mitme piluga aparaat) Kaugus mitme piluga seadmest valgussensorini = l Kaugused keskmisest maksimumist teiste maksimumideni (vt graafikut) = x Lainepikkus = λ