page2
2/3
Nimeni:
7
?
Seuraavassa kokeessa mittaamme listaamiesi värien aallonpituudet. CD on käytännöllinen spektrin näkemiseen, mutta se ei ole paras väline spektrin mittaamiseen. Siksi rakennat seuraavaksi oman spektrometrin. Käytämme CD:n sijasta läpinäkyvää kalvoa jossa on paljon samansuuntaisia uria tasan 1 µm päässä toisistaan. Ota kalvo varovasti koskettaen sitä vain reunoilta ja katso sen läpi ympärillesi. Näetkö värejä?
4
Olet ehkä nähnyt että purkausputken tai energiansäästö-lampun spektri ei ole jatkuva vaan se koostuu muutamista aallon-pituuksista. Mitkä eri värit olet nähnyt? Kirjoita jokainen erilliselle viivalle ja jätä tilaa oikealle.ieben
Kalvossa olevat urat ovat liian pieniä silmällä katsottavaksi. Pystyt kuitenkin tietämään missä suunnassa ne ovat kalvolla. Ajattele kaksoisrakokoetta: kuinka raot olivat suhteessa diffraktiokuvioon? Piirrä viivoilla oikealla olevaan kehykseen urien suunta ja nuolilla diffraktoitumissuunta, jossa spektri nähdään.
Diffraktio ja interferenssi | hilat
Kuinka diffraktio toimii tällaisesssa kalvossa? Itseasiassa fysikaalinen ilmiö on jälleen sama kuin kaksoisrakokokeessa. Suurimpana erona on se, että kalvo päästää enemmän valoa läpi. Siksi diffraktiokertaluvut ovat kirkkaampia ja helpompia nähdä.
5
!
Kaksoisrakokokeessa suurin osa valosta pysähtyy kehyksiin. Tätä voidaan kehittää käyttämällä lisäämällä rakojen määrää, joiden tulee olla täsmälleen yhtä kaukana toisistaan. Siltikään emme voi havaita valoa joka osuu rakojen välissä olevaan materiaaliin. Diffraktiokalvossa nämä välit on korvattu hieman paksummalla kalvolla. Valo kulkee noin 33% hitaammin kalvossa kuin ilmassa. Siispä kun valo menee paksumman alueen läpi ja saavuttaa kalvon takapinnan, se valo joka meni ohuemmasta kohden on jo hieman edellä. Jos paksuusero on tarkasti säädetty, ohuista ja paksuista kohdista tulevat aallot interferoivat konstruktiivisesti kulmassa, joka riippuu valon aallonpituudesta.
6
?
Seuraava kuva havainnollistaa valon läpäisyä diffraktiohilassa, vastaavassa kuin kädessäsi oleva kalvo. Käytä oikeanpuoleista kuvaa arvioidessasi muutoksia diffraktiokulmalle α pidemmissä aallonpituuksissa
λ
muovikalvossa
Ensimmäinen diffraktiokertaluku
Photonics Explorer | WS 07.3 Diffraktio hiloissa
λ
ilmassa
Mitä pidempi aallonpituus sitä diffraktiokulma.
diffraktiokulma α