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Post date: May 05, 2017 2:3:38 PM
Esperimento di Young
Esperimento di Young
L'esperimento di interferenza di Young (1801) mostra che la luce si comporta come un'onda.
Nel video qui sotto trovi una spiegazione del fenomeno.
Nel video qui sotto una presentazione con belle animazioni.
Reticolo di diffrazione
Reticolo di diffrazione
Perchè le approssimazioni siano valide, occorre che la distanza L tra le pareti della camera oscura sia molto maggiore della distanza d tra le due fenditure. Tipicamente ci si accontenta di un rapporto di 1/100 o 1/1000 tra queste due lunghezze.
Un reticolo di diffrazione può essere schematizzato come una serie di moltissime fenditure l'una accanto all'altra. Nelle condizioni in cui L è molto maggiore di d, l'angolo tra la perpendicolare alla prima parete e il raggio che va dalla fenditura all'osservatore non varia (quasi) da fenditura a fenditura. Quindi se c'è interferenza costruttiva tra la prima e la seconda fenditura, c'è anche interferenza costruttiva tra la seconda e la terza e così via. Il reticolo di diffrazione amplifica quindi l'effetto di diffrazione dell'esperimento di Young.
La legge per i massimi del reticolo di diffrazione è formalmente identica a quella dell'esperimento di Young:
d sen θk = k λ,
dove λ è la lunghezza d'onda della luce che stiamo utilizzando e k un qualsiasi intero relativo.
Per riuscire ad avere L molto maggiore di d, si può realizzare un reticolo di diffrazione in cui la distanza tra fenditure successive sia molto piccola. Utilizzando le tracce di un CD, d era dell'ordine del milionesimo di millimetro, precisamente d = (1,48 ± 0,01) 10-6 m.
Il nostro esperimento
Il nostro esperimento
Scrivi la relazione dell'esperienza di laboratorio secondo il format abituale.
Può esservi d'aiuto la scheda di laboratorio di altre classi , che ho messo sul registro online e che copio qui (ma state attenti che manca tutta la parte di introduzione all'esperimento):
Diffrazione e frange d’interferenza
Scopo dell’esperimento:
Studiare la dispersione della luce mediante un reticolo di diffrazione e misurare la lunghezza d’onda di una luce laser.
Strumenti e materiale
Luce laser, un metro ,CD da 80 minuti usato come reticolo di diffrazione in trasmissione, schermo opaco.
Procedimento:
Si fissa il laser su un supporto e uno spicchio di CD “decorticato” sullo stesso supporto ad una certa distanza dal laser in maniera tale che la luce laser incida perpendicolarmente sul CD.
Si fissa lo schermo ad una distanza tale da poter visualizzare la frangia centrale e le due frange sia a destra che a sinistra corrispondenti al massimo di primo ordine.
Lo schema che si ottiene è il seguente
Si segna sullo schermo la posizione della frangia centrale e di quelle laterali e poi si misura con il metro la distanza x e L per poter , applicando le regole della trigonometria, ricavare l’angolo α.
Dalla teoria si conosce la seguente relazione
d senα= nλ d= passo del reticolo( distanza tra due tracce del CD)= 1,48μm
che ci permetterà di calcolare la lunghezza d’onda della luce laser.
Raccolta dei dati
Si registrano i dati nella tabella sottostante
Tabelle dei dati
Elaborazione dei dati
Completa la tabella con il calcolo della lunghezza d’onda della luce lasr ricordando di considerare l’ incertezza per ogni misura e di calcolare l’incertezza da associare ai risultati tenendo conto della sensibilità dei singoli strumenti utilizzati e delle regole di propagazione delle incertezze.
Come trattare gli errori
Come trattare gli errori
Hai studiato gli errori di misura (altrimenti detti errori di misura all'inizio dello scorso anno).
Puoi trovarli sull'Amaldi al cap 1 paragrafo 4 o sul Cutnell al cap 1 paragrafo 9.
Ricapitolando, se indichiamo con δa l'errore sulla misura a, abbiamo le seguenti regole:
Nella nostra esperienza calcolate sen θ come rapporto e λ come prodotto. Usate quindi le formule per l'errore corrispondenti.
Per quanto riguarda l'errore sull'ipotenusa y, prendete il massimo tra δx e δL.
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