O3
Çift ayna ve çift prizmayla ışığın girişimi
O3
Çift ayna ve çift prizmayla ışığın girişimi
Laser demeti aynanın her iki yanına düşecek şekilde ayarlanır. Bir karanlık bölgeye ayrılmış iki ışık noktasının ekranda görülmesi gerekir. Daha sonra ayna arkasındaki vidayı çevirerek iki ışık noktası yaklaştırılır. Girişim deseni elde edilir.
Yukardaki şekilde girişim deseni rahatlıkla görülmektedir. Merkeze yakın bir yerden seçilen saçak referans alınarak. x1 , x2, x3 uzaklıkları ölçülür. Burada biz karanlık saçakları ölçeceğiz.
Amacımız olan dalga boyunu bulmaya son bir adım kaldı. Karanlık saçaklar yani minimumlar arasındaki uzaklığı ölçtüğümüz için (aydınlık saçaklarda ölçülebilirdi.) formülümüz
x=(n+1/2) lambda*a*d
bu şekildedir. n, x ,a (ayna ekran arasındaki mesafe) bilinmektedir.Son olarak iki zahiri ışık kaynağı arasındaki d uzaklığını bulursak dalga boyunu elde ederiz.
Zahiri ışık kaynakları arasındaki mesafeyi bulalım. Zahiri ışık kaynaklarını daha iyi anlamak için şekle bakalım.
Yukarıda da görüldüğü gibi fresnel aynasının iki kısımlı olmasından dolayı bu iki aynanın arkasında iki görüntü vardır.
Bu da iki ışık kaynağı ve ya zahiri (sanal) ışık kaynağı gibi davranmasına neden olur. Aynanın arkasında sanki iki ışık kaynağı vardır. Q1 ve Q2 nin adlarının zahiri olmasıda bundan kaynaklanır .
Q1 ve Q2 arasındaki d mesafesini bulalım. Bunun için serway kitabındaki 37. bölümdeki young çift yarık deneyinden yararlanılabilir. Düzenekler benzerdir. 37.4 şekline benzer olarak,
a ekran ile ayna arasındaki mesafedir. r1 ve r2, ışık kaynakları ile ekran arasındaki mesafedir. d ise ışık kaynakları arasındaki mesafedir. r1, r2 ve a birbirlerine yakın değerlerdir. Yaklaşık eşittirler.
Deney föyündeki şekil 1 i anladıktan sonra,
Yıkıcı (karanlık saçaklar) bir girişim için,
x=(n+1/2) lambda*a*d
sağlanması gerekiyor demiştik. Aynanın arkasında kalan bu d mesafesi nasıl ölçülebilir. Normalde aynanın arkasına girip doğrudan bir ölçüm yapmak imkansızdır. O halde yardımcı bir alet kullanıp bunu dolaylı yönden ölçebiliriz.
Mercekler
Burada bize yardımcı olarak 30 cm odak uzaklığına sahip bir merceği ayna ile ekran arasına koyacağız.
Bilindiği gibi
yukardaki mercek sisteminde sol taraftaki cisim ve sag taraftaki görüntü ise,
1/f=1/u+1/u1
merceğin büyütmesi ise
u1/u = - G/d
formülü ile verilir. Görüntü ters olduğundan bu formül,
u1/u = G/d
olarak da yazılır. Benzer olarak zahiri ışık kaynağı ve ekran arasına mercek konulursa görüntü oluşur. Yukarıdaki formüller burada da geçerlidir.
Hatta bu iki formül birleştirilirse u dan da kurtulabiliriz. (u yu ölçemeyiz!!)
Sonuç
d = G*f/ (u1-f)
çıkacaktır. (Bu hesap basittir. Kendinizin denemenizi öneririm)
Sanırım hesaplamamız gereken herşeyi bulduk. Sonuç bize lamda dalga boyunu yani laser in dalga boyunu verir.Aslında amacımız girişim olayını gözlemlemek ve ışığın dalga davranışını gözlemlemek tabiki. Bunuda formülü sınamak ve dalga boyunu bulmak ile yaptık.Bu da dolaylı yönden amacımız oldu.
Fresnel Çift Prizması
Eğer buraya kadar yapılanları anladıysanız fresnel çift prizmasıyla yapacağımız deneyde yukardakinin birebir kopyasıdır.
