Relación entre la apertura de la rendija de la fuente y su distancia desde el plano de las rendijas secundarias en el experimento de doble rendija de Young

En el Experimento de doble rendija de Young (YDSE), la relación entre la apertura de la fuente (mi libro dice tamaño de la fuente ... supongo que se refieren a la apertura) s y la distancia desde el plano de las dos rendijas S debe ser tal que s / S < λ / d (ancho angular) para obtener las franjas de interferencia. Donde λ es la longitud de onda de la luz utilizada y d es la distancia entre las dos rendijas. ¿De dónde viene esta relación? ¿Y por qué tiene que ser así?

Respuestas (1)

Como se pudo ver s / S < λ / d es una desigualdad y no una ecuación exacta. Es una recomendación y un consejo basado en la experiencia.

Para dibujar el cuadro completo déjame contarte algunos hechos históricos. Al principio, los científicos (Grimaldi en la soleada Italia describe esto) usaron un agujero de alfiler en una ventana oscura (y un espejo en el frente de la ventana para dirigir la luz del sol en una dirección horizontal a través de la ventana) y plumas de aves como múltiples rendijas. . Lo que obtuvieron fueron flecos borrosos de diferentes colores.

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Posteriormente se utilizó luz monocromática y dobles rendijas. Y se detectó que también se producen franjas detrás de pequeñas aberturas ( disco Airy ).

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Incluso más tarde se investigó que los fotones individuales a lo largo del tiempo también producen tales distribuciones de intensidad. Para llevarlo al grano, detrás de cada borde, la luz se desvía en una distribución de intensidad. Pero no vemos esto en nuestra vida cotidiana. ¿Por qué?

Al tener una fuente de luz extendida, la luz tirará los bordes desde diferentes direcciones y una sombra detrás de este borde no solo no muestra franjas sino que no es nítida en absoluto. El consejo para los experimentos de hendidura es utilizar una fuente de luz puntual. El mejor consejo sería usar la luz de un colimador como este.

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Entonces, el consejo de la desigualdad s / S < λ / d se debe seguir para obtener casi la luz de los rayos paralelos para obtener franjas bien separadas.

Entonces, ¿es, en el mejor de los casos, una observación experimental?
Kunal, sí, se deriva de la experiencia.