Інтерференційний експеримент Юнга: відмінності між версіями

'''Інтерференційний доліддослід Юнга''' або '''ІнтерферометерІнтерферометр на подвійних щілинах''' &nbsp;— [[оптичний прилад]], запропонований в [[1802]] році [[Томас Юнг|Томасом Юнгом]]<ref name=Young1>{{cite book |title=A course of lectures on natural philosophy and the mechanical arts, Volume 1 |author=Thomas Young |authorlink=Томас Юнг |url=http://books.google.com/books?id=YPRZAAAAYAAJ&pg=PA464&lpg=PA464&dq=Supposing+the+light+of+any+given+colour+to+consist+of+undulations+of+a+given+breadth,+or+of+a+given+frequency&source=bl&ots=YQ6u_CfNDk&sig=wZ0bxDkygEraxVXV7j0DaS7o_d0&hl=en&ei=T6CjTtDSIsqgtwfb552dBQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CCAQ6AEwAQ#v=onepage&q=Supposing%20the%20light%20of%20any%20given%20colour%20to%20consist%20of%20undulations%20of%20a%20given%20breadth%2C%20or%20of%20a%20given%20frequency&f=false |publisher=Johnson (original from Princeton University) |year=1807 |accessdate=2011-10-23}}</ref> для спостереження явища [[інтерференція|інтерференції]] [[когерентність|когерентних]] [[світло]]вих хвиль. Цей експеримент зіграв головну роль в прийнятті [[світло|хвильової теорії світла]]<ref name = "Insight into Optics">OS Heavens & RW Ditchburn, Insight into Optics, 1991, John Wiley & sons, Chichester.</ref>. На думку самого Юнга, цей експеримент був найвищим досягненням його життя.

[[Файл:Young Diffraction.png|right|thumb|200px|Малюнок Томаса Юнга для інтерференції від двох щілин, який спостерігався на поверхні води. <ref>{{cite book|last =Rothman|first =Tony|authorlink =Tony Rothman|title =Everything's Relative and Other Fables in Science and Technology |publisher =Wiley|location =New Jersey|year =2003|isbn =0-471-20257-6}}</ref>]] ДанийЦей прилад складається з двох вузьких щілин S1 та S2, які виконують роль двох когерентних джерел світла. Справа в тому, що через них проникають два когерентні промені світла від основного джерела світла S. Відстань між щілинами дорівнює <math>d </math>. Віссю інтерференційної схеми Юнга є лінія, проведена від основного джерела світла через середину відстані між щілинами. База інтерферометра <math>L </math> –&nbsp;— це відстань від площини щілин до площини інтерференційного поля (екрану). На екрані виникає інтерференційна картина у вигляді паралельних до щілини еквідистантних світлих та темних смуг. За шириною інтерференційної смуги можна визначити довжину хвилі світла.

Геометрична схема Юнга, поряд із дзеркалами Френеля відповідно до [[Захар'євський Олександр Миколайович|Захар'євського]]<ref name=Zakhar1>{{книга|автор = [[Захар'євський Олександр Миколайович|Захарьевский А. Н.]]|заголовок = Интерферометры|рік = 1952|видавництво = Гос. изд. оборонной промышленности|місто = {{Comment|М.|Москва}}|сторінок = 296}}</ref> стала стандартом де -факто для розгляду явища [[інтерференція|інтерференції]]. В рамках даної схеми видно (див. мал.15 <ref name=Zakhar1/>), що інтерференція є типовим двомірним [[Двовимірний опис об'єкта|2D-явищем]]. Наприклад, для його розгляду достатньо розглядати площину (<math>x,y </math>), де вздовж осі <math>x </math> розглядається інтерференційна база, а вздовж осі <math>y </math> -&nbsp;— цуг інтерференційних смуг. На розміри системи вздовж осі <math>z </math> накладається тільки одна умова для дзеркал,&nbsp;— їхня висота яких повинна бути більшою в два рази за довжину хвилі <math>\lambda </math> світла, а також максимальна висота обумовлена зверху комфортністю спостереження інтерференційних смуг.

: <math> \Delta = d \sin \theta =n\lambda </math>

де <math>n </math> -&nbsp;— ціле число, а значення кута Юнга буде:

: <math>\sin \theta = \frac{n\lambda}{d} </math>

: <math>y=L \tan \theta</math>.

: <math>y=\frac{Ln\lambda}{d} </math>.

: <math>\sigma=y_{n+1}-y_n=\frac{L\lambda}{d} </math>.

: <math>\xi=\Delta \phi/2\pi \ne 0 </math>.

: <math>0 \le |\xi| \le 1 </math>.

: <math>\delta_N=N\lambda =\frac{ay_N}{r+s} </math>,

де <math>r+s=L </math> -&nbsp;— інтерференційна база.

: <math>\delta_N(\pm \xi)=(N\pm \xi)\lambda=\frac{a(y_N\pm \Delta y)}{r+s} </math>.

: <math>\sigma=N\lambda=\frac{a(y_N)}{r+s} </math>,

: <math>\Delta \sigma =\xi \lambda </math>.

: <math>\xi=\xi (v) \approx \xi_{exp} </math>

та наступного порівняння з експериментальними значеннями. Тут <math>v </math> -&nbsp;— довільна швидкість матеріальних об’єктівоб'єктів, що може бути контрольованою (явно, або не явно) під час експерименту.