Hvad sker der, hvis brændvidde øges i Fresnel -biprismeksperimentet?

nøglekoncepter

* fresnel biprism: Denne enhed skaber to virtuelle lysskilder ved at bøje lysstråler fra en enkelt kilde ved hjælp af to prismer med meget små vinkler.

* Fokale længde: Den afstand, hvorpå en linse bringer parallelle lysstråler til et fokus.

* frynseafstand: Afstanden mellem på hinanden følgende lyse eller mørke frynser i et interferensmønster.

Effekter af stigende brændvidde

1. bredere frynsestation: Efterhånden som objektivets brændvidde øges, øges frynseafstanden (afstanden mellem tilstødende lyse eller mørke frynser) . Her er hvorfor:

* større billede af de virtuelle kilder: En længere brændviddeobjektiv skaber et større billede af de to virtuelle kilder produceret af biprismen. Dette øger effektivt adskillelsen mellem de virtuelle kilder.

* bredere interferensmønster: Med en bredere adskillelse mellem de virtuelle kilder spreder interferensmønsteret på skærmen sig ud, hvilket resulterer i en bredere frynseafstand.

2. Nedsat intensitet: Mens frynseafstanden øges, falder intensiteten af ​​frynserne generelt . Dette er fordi:

* Lysdivergens: En længere brændviddeobjektiv får lyset fra de virtuelle kilder til at afvige mere, før de når skærmen. Dette spreder lysenergien ud over et større område, hvilket reducerer intensiteten på ethvert bestemt tidspunkt.

Praktiske implikationer

* lettere observationer: At øge brændvidden gør det lettere at observere interferensfronterne, fordi de bliver mere spredte og forskellige.

* mere nøjagtige målinger: Bredere frynser giver mere præcise målinger af bølgelængden af ​​lys ved hjælp af formlen til frynseafstand:`d =(λd) / (d ')` (hvor `λ` er bølgelængden,` d` er afstanden fra biprismen til skærmen, og `d'` er adskillelsen mellem de virtuelle sources).

* mindre følsom over for tilpasning: Den øgede frynseafstand gør eksperimentet lidt mindre følsomt over for forkert justering af apparatet.

Kortfattet

Forøgelse af brændvidden i et Fresnel -biprismeksperiment fører til en bredere frynseafstand og lavere frynseintensitet, hvilket gør det lettere at observere og måle interferensmønsteret.