Почему дифракционная решетка более точная, чем двойные щели, для измерения длины волны света?

Почему дифракционная решетка более точная, чем двойные щели, для измерения длины волны света?
Anonim

При проведении лабораторных экспериментов, чем больше у вас данных, тем более точными будут ваши результаты. Часто, когда ученые пытаются что-то измерить, они повторяют эксперимент снова и снова, чтобы улучшить свои результаты. В случае света использование дифракционной решетки похоже на использование целой связки двойных щелей одновременно.

Это короткий ответ. Для длинного ответа, давайте обсудим, как работает эксперимент.

двойной разрез Эксперимент работает, стреляя параллельными световыми лучами от того же самого источника, обычно лазера, в паре параллельных отверстий, чтобы вызвать интерференцию.

Эксперимент с двумя щелями

Идея состоит в том, что когда свет попадает в щели, он находится в одной фазе, поэтому вы можете рассматривать каждую щель как источник одного и того же света. Когда свет падает на стену, в зависимости от того, в какой фазе находится каждый луч, они будут мешать либо конструктивно, обеспечивая максимумы, либо разрушительно, обеспечивая минимумы. Эти интерференционные картины рассматриваются как серия ярких и темных линий. Вот более подробное объяснение того, как работает эксперимент.

Интерференционная картина с двумя щелями

Используя дифракционная решетка обеспечивает больше щелей, что увеличивает помехи между лучами.

Эксперимент по дифракционной решетке

Используя больше щелей, вы получаете больше разрушительных помех. С другой стороны, максимумы становятся намного ярче из-за возросшего конструктивного вмешательства. Это эффективно увеличивает разрешение эксперимента, облегчая измерение расстояния между последовательными максимумами.

Интерференционная картина дифракционной решетки