page1
Mitä valo on? Kuten voit varmasti kuvitella, monet ihmiset ovat pohtineet tätä kysymystä ja päätyneet mitä erilaisimpiin vastauksiin. 1700-luvulla Cristiaan Huygens ehdotti, että valo etenee kuin aallot vedessä. Newton vastusti kuitenkin hänen ajatustaan, koska Newton uskoi valon koostuvan pienistä hiukkasista.
Näistä kahdesta näkökannasta käytiin yli 150 vuoden ajan kovaa väittelyä tieteellisissä yhteisöissä. Sitten Thomas Young teki kokeen. Hän lähetti valoa kahden, toisiaan lähellä olevan kapean raon läpi. Jos Newton olisi oikeassa, raoista tulevat säteet muodostaisivat kaksi pientä pistettä varjostimelle, jotka olisivat kirkaampia vain niiden leikkauskohdassa. Mutta se, mitä Young kokeessaan havaitsi oli kuitenkin jotain aivan muuta, mikä epäilemättä todisti valon olevan aaltoja.
Toiset 100 vuotta myöhemmin Einstein ja Planck osoittivat ettei valo ole vain aaltoja, joten he kaikki olivat osittain väärässä ja osittain oikeassa – Newton, Huygens ja Young. Kuka tietää, ehkä joku jonain päivänä osoittaa myös Einsteinin ja Planckin olleen väärässä? Vaikka näin olisi, Youngin yksinkertainen koe nosti esille niin monta kysymystä, että vielä tänä päivänäkin tuhannet tiedemiehet tekevät hyvin samanlaisia kokeita. Lisäksi tutkijat hyödyntävät ilmiötä erittäin tarkkojen mittausten suorittamiseen.
Seuraavissa kokeissa pääset näkemään, mitä Thomas Young havaitsi tutkimuksessaan. Sen lisäksi, että näet valon käyttäytyvän aaltojen tavalla, mittaat jopa valon aallonpituuden.
Nimi:
Valoaallot
Pieni tieteellinen koe muuutti pysyvästi tapaamme nähdä maailmaa.
1/2
diffraktio ja interferenssi | kaksoisrako
!
Seuraavien kokeissa on ehdottomasti noudatettava laserturvallisuusohjeita!
Valmistelut: Aseta halkaisijaltaan vähintään 8 cm kokoinen paperilappu, esimerkiksi muistilappu, laatikon pohjalle. Aseta laser hieman yli metrin päähän ja laita se päälle. Käännä laseria ja siirrä lapun paikkaa, niin että laserin piste on paperilapun keskellä.
Kaksoisrako: Aseta rakolevy esim. pyykkipojalla n. 20 cm päähän laser-yksiköstä. Huolehdi, että rakolevystä tuleva heijastus osoittaa alaspäin.
Suuntaa laser-säde numerolla  merkittyihin kahteen läpinäkyvään viivaan ja sen jälkeen numerolla  merkittyihin viivoihin. Mitä
Pyykkipoika rakolevyä varten
Pidä rakolevyä varovasti sen reunoista välttäen jättämästä levyyn sormenjälkiä tai naarmuja. Katso tarkasti kohtia  ja . Mitä näet?
1
2
Mitkä asiat vaikuttavat näiden kuvioiden muotoon? Esimerkiksi, mitä eroavaisuuksia havaitset numeroilla  ja  merkittyjen rakojen välillä? Entä, mitä kuviolle tapahtuu, jos pyörität levyä tai muutat levyn ja
3
näet varjostimella? Piirrä muodostuvat kuviot alla oleviin ruutuihin:
Photonics Explorer | WS 07.1 Diffraktio kaksoisraossa


varjostimen välistä etäisyyttä? Kirjoita havaintosi ylös ja valmistaudu keskustelemaan niistä muiden kanssa.
Rakolevy