🌊 Дифракція та Інтерференція

Плоска хвиля падає на бар'єр з однією або кількома щілинами. Кожна щілина стає новим джерелом хвиль (принцип Гюйгенса), і хвилі інтерферують, формуючи характерну картину інтенсивності на екрані. Подвійна щілина Юнга: I = I₀ cos²(πd sinθ/λ) sinc²(πa sinθ/λ).

Тип щілин

Параметри хвилі

Довжина хвилі λ 30 px Ширина щілини a 8 px Відстань між щілинами d 28 px

N щілин 5

Статистика

Центральний максимум—

1-й мінімум (щілина)—

Ширина смуги—

Джерел Гюйгенса—

Що демонструє симуляція

Ліва частина показує плоску хвилю (паралельні хвильові фронти). Сірий бар'єр блокує хвилю, крім щілин. Праворуч кожна щілина випромінює кругові хвилі Гюйгенса. Там, де гребені збігаються — посилення (яскраво); де гребінь і западина — гасіння (темно). Жовта крива праворуч — аналітична інтенсивність Фраунгофера I(y).

Одна щілина — широкий центральний максимум, звужується зі збільшенням щілини.
Подвійна щілина — інтерференційні смуги, модульовані огинаючою однієї щілини.
Решітка — гострі максимуми, що загострюються зі збільшенням N.

Чи знали ви?

Досвід Томаса Юнга (1801) з подвійною щілиною став першим прямим доказом хвильової природи світла. Сучасні дифракційні решітки з тисячами щілин на міліметр використовуються у спектрометрах, CD/DVD-дисках та лазерних принтерах.