Tee tehtävät a-c. annettujen aineistojen 10.A–10.C avulla.

Aineisto: 10.A Teksti: Tietoa Youngin kaksoisrakokokeesta 10.B Kuva: Fullereenimolekyylien C₆₀ interferenssikuvio 10.C Kuva: Mallikuva kaksoisrakokokeesta

a) Aineistossa 10.A on kerrottu valon avulla tehtävästä Youngin kaksoisrakokokeesta. Vuonna 1999 kaksoisrakokoe onnistuttiin toteuttamaan pommittamalla kaksoisrakoa fullereenimolekyyleillä C₆₀. Miksi interferenssikuvio voidaan havaita myös hiukkasten tapauksessa? (3 p.)

b) Kun kaksoisrakokoe suoritettiin fullereenimolekyyleillä, rakojen välinen etäisyys oli 100 nm. Kuvan 10.B mukainen interferenssikuvio havaittiin 1,25 metrin päässä sijaitsevalla varjostimella. Mikä oli molekyylien nopeus? (10 p.)

c) Tarkastellaan interferenssikuvion päämaksimin ja 1. sivumaksimin syntymistä varjostimelle. Aineiston 10.C yksinkertaistetussa mallikuvassa nuolet kuvaavat rakoihin kohtisuoraan saapuvaa monokromaattista laservalon aaltorintamaa. Täydennä mallikuvaa piirtämällä valon kulku kaksoisraon ja varjostimen välissä. Osoita geometrisesti lausekkeen [[$\Delta y= \frac{\lambda D}{d}$]] pätevyys. Huomaa, että [[$\cos \alpha \approx 1$]] kun [[$\alpha$]] on pieni. (7 p.)

(V: b) 200 m/s)