Ancho de rendija óptimo en el experimento de doble rendija de Young

En cambio, todo lo que obtuve fueron dos franjas brillantes paralelas, como las que obtendrías al iluminar con una linterna a través de dos rendijas muy gruesas.

¡Significa que la separación entre las rendijas no es estrecha y el tamaño de las rendijas no es lo suficientemente pequeño! Esos dos haces de luz deben superponerse para tener interferencia. Se requiere un tamaño de rendija pequeño para tener una gran difracción, el tamaño de rendija óptimo es ciertamente más pequeño que la longitud de onda$\lesssim\lambda\approx0.5\mu m$lo que te da una gran difracción. Sin embargo, el tamaño de las rendijas más grandes está bien, pero debe (a) hacer dos rendijas lo más cerca posible (b) alejar la configuración de la pantalla. Sabrá que es suficiente cuando el haz de luz puede superponerse.

Para la hendidura se necesitan mejores herramientas que un cuchillo y un mejor material. Primero, debes usar un cortador de formas. En segundo lugar, necesita un material que pueda tener un borde más nítido, como una película. Creo que esa película se utilizó en los primeros experimentos de este tipo. Has mencionado que un cabello es suficiente, así que$10\mu m$probablemente debería estar bien, solo necesita mover la pantalla más lejos.

Como fuente de luz, siempre debe usar un láser, ya que se requiere una luz muy coherente. Cualquier láser por ahí está bien, solo cuesta 1 dólar y puedo estar seguro de que puede pedir prestado un puntero láser cerca de usted. Como recuerdo cuando estaba haciendo el experimento de Michelson Morley, una luz de tungsteno solo da un patrón de interferencia para$<0.1m$con longitud coherente corta, pero un láser puede tener longitud coherente$>2m$. ¡Significa que su vida puede ser más fácil ya que puede usar una hendidura 20 veces más grande con un láser!

Editar : información adicional sobre los métodos que Young usó para este experimento.

El wiki sobre el experimento de interferencia de Young ha citado su artículo sobre "Sobre la naturaleza de la luz y los colores" (también alrededor de la página 140 en el libro Método y evaluación en las ciencias físicas ). El extracto relevante es:

Para que los efectos de dos porciones de luz puedan combinarse así, es necesario que se deriven del mismo origen y que lleguen al mismo punto por caminos diferentes, en direcciones que no se desvíen mucho entre sí. Esta desviación puede producirse en una o ambas partes por difracción, por reflexión, por refracción o por cualquiera de estos efectos combinados; pero el caso más simple parece ser cuando un haz de luz homogéneo incide sobre una pantalla en la que hay dos orificios o rendijas muy pequeños, que pueden considerarse como centros de divergencia, desde donde la luz se difracta en todas direcciones.

Entonces, supongo que los experimentos se llevaron a cabo de la siguiente manera:

1. Fuente de luz : En una habitación con todas las ventanas cubiertas con cortinas gruesas para que el interior quede completamente oscuro. Luego deja que entre un pequeño rayo de luz solar.
2. Luz monocromática : use un prisma para dividir la luz en diferentes colores (este es un método conocido de Netwon). Para obtener luz de frecuencia única de alta calidad, se requiere una rendija delante del prisma para obtener un haz de luz solar angosto.
3. Fuente puntual de luz monocromática : agregue otra rendija para obtener el color requerido (S1 en la Fig. 1), la luz monocromática de salida es, por lo tanto, de una fuente puntual única.
4. Interferencia : agregue otras rendijas dobles (S2 en la Fig. 1) para que la luz pueda tener dos caminos diferentes. Asegúrese de que la luz de S1 caiga sobre las rendijas S2. Para facilitar las observaciones, la pantalla debe estar lejos.

Dado que sus resultados cubren todos los colores, es muy probable que haya utilizado la luz del sol en lugar de otra fuente de luz como una vela (no había luz en ese momento). Además, no hay rejilla de difracción, por lo que es probable que solo estuviera usando un prisma simple.

Para los experimentos caseros realizados en estos días, podemos usar LED como fuente de luz monocromática para que los pasos 1 y 2 se puedan omitir. Si usa una antorcha, aún necesita el paso 2.

Estoy usando una linterna LED súper brillante y ¡guau! Incluso funciona con agujeros de alfiler en lugar de rendijas, el patrón de interferencia es redondo y uniforme. También funciona con una rendija vertical y una rendija horizontal. Con el LED también parece haber una "barra" de aspecto "sólido" en el centro del patrón.