Interferenza da due fenditure

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INTERFERENZA DA DUE FENDITURE:


Unità correlate:

  • Interferenza di onde circolari
  • Intensità luminosa di una sorgente
  • Diffrazione


Livello di difficoltà: 1


OBIETTIVO:Verificare l'interferenza di un fascio di luce monocromatica prodotta da due fenditure.


PREREQUISITI:

  • Conoscere il significato dei parametri fondamentali che descrivono le onde.
  • Conoscere la relazione esistente tra la frequenza, la lunghezza d'onda e velocità v di un'onda.
  • Ricordare le condizioni di interferenza costruttiva in un punto P investito dalle onde provenienti da due sorgenti S1 e S2 che emettono, in fase, onde di lunghezza d'onda lambda (λ).
  • Conoscere il principio di Huygens.

DESCRIZIONE Applet Java
L'applet consente di visualizzare l'interferenza di due onde generate dal passaggio di un fascio di luce monocromatico attraverso due fenditure poste a distanza d su una barriera.
La figura di interferenza, raccolta su uno schermo posto a distanza D dal piano contenente le due fenditure, mostra frange chiare (sovrapposizione costruttiva con massimi di interferenza) o scure (sovrapposizione distruttiva con minimi di interferenza).
Il grafico dell'onda risultante è visualizzabile con o senza frange di interferenza.
Oltre ad un'analisi qualitativa del fenomeno, l'applet fornisce informazioni quantitative circa:

  • la separazione delle frange
  • l'intensità dei massimi di interferenza in funzione di I0, intensità in corrispondenza di D minimo.


ISTRUZIONI Applet Java
Il piano di lavoro è diviso in tre parti.
Nella parte centrale è rappresentato un fascio di luce monocromatico che attraversa una barriera con due fenditure. A valle uno schermo raccoglie la figura di interferenza.
In alto a sinistra il pulsante "COPRI" consente di coprire la fenditura a sinistra rispetto alla barriera.
Una zona di notifica visualizza la separazione tra le frange di interferenza prodotte.
In basso, tre cursori consentono di variare i parametri coinvolti nell'esperienza:

  • la lunghezza d'onda λ.


Muovendo il cursore, la posizione di quest'ultimo offre un'informazione immediata sulla regione dello spettro visibile selezionata, tramite il "colore" corrispondente indicato su un riquadro che riproduce lo spettro visibile. Al muoversi del cursore, cambia, inoltre, il colore del fascio di luce incidente la barriera e, corrispondentemente, il colore delle frange di interferenza.

  • la distanza tra le fenditure d
  • la distanza tra la barriera contenente le fenditure e lo schermo a valle D.


ParametroValore minimo Valore massimo
Distanza tra le fenditure (d) 0,2 mm 0,455 mm
Distanza barriera-schermo (D) 230 cm 500 cm
Lunghezza d'onda (λ)400 nm 500 nm


Il valore assunto dai parametri è visualizzabile in caselle di testo poste alla destra di ciascun cursore.
Una check box in basso, a destra, consente di scegliere l'opzione di visualizzazione frange/grafico nella figura di interferenza.


Clicca per visualizzare l'applet (http://www.ba.infn.it/%7efisi2005/animazioni/anim015/Simulazione2p.html)


Simulazione2p.png




SCHEDA DI LAVORO: Interferenza da due fenditure