Dispozitivul Young

Montajul

Dispozitivul lui Young e experimentul care a dovedit natura ondulatorie a luminii.

Elementele componente:

1. o sursă de lumină monocromatică;
2. o fantă îngustă $S$, care face lumina coerentă;
3. două fante $S_1$ și $S_2$, apropiate, aflate la distanța $2\ell$ una de alta;
4. un ecran de observare, la distanța $D$.

Fantele $S_1$ și $S_2$ devin două surse coerente, pentru că provin din aceeași undă.

Diferența de drum

Pentru un punct P aflat la distanța $x$ de mijlocul ecranului:

$\delta = \frac{2 \ell x}{D}$

Formula e valabilă când $D \gg \ell$ și $D \gg x$, adică pentru unghiuri mici. La BAC această condiție e mereu îndeplinită.

Pozițiile franjelor

Maxime (franje luminoase), din $\delta = k\lambda$:

$x_k = \frac{k \lambda D}{2 \ell}$

Minime (franje întunecate), din $\delta = (2k+1)\lambda/2$:

$x_k = (2k + 1) \frac{\lambda D}{4 \ell}$

Interfranja

Distanța dintre două franje luminoase consecutive (sau două întunecate consecutive):

$i = \frac{\lambda D}{2 \ell}$

Interfranja e constantă: franjele sunt egal distanțate. Din ea se poate determina experimental lungimea de undă a luminii.

Cum se schimbă figura

Greșeli frecvente

1. Se folosește $\ell$ în loc de $2\ell$. Fii atent ce notează enunțul: distanța dintre fante sau jumătatea ei.
2. Se uită conversia unităților. λ se dă de obicei în nanometri, D în metri.
3. Se confundă interfranja (distanța dintre franje) cu poziția unei franje (distanța față de centru).