Question

Difficulty: HardIşığın Çift Yarıkta Girişimi (Young Deneyi)

Bir çift yarıkta girişim (Young) deneyi düzeneğinde, λ1=6000 A˚\lambda_1 = 6000\text{ \AA} dalga boylu ışık kullanıldığında ekran üzerindeki bir PP noktasında nn. aydınlık saçak oluşmaktadır. Aynı deney düzeneğinde başka hiçbir değişiklik yapılmadan λ2=4000 A˚\lambda_2 = 4000\text{ \AA} dalga boylu ışık kullanıldığında ise aynı PP noktasında (n+2)(n+2). karanlık saçak oluşmaktadır. Buna göre, nn sayısı kaçtır?

Answer: 3

Answer

P noktasındaki saçakların üst üste binme koşulundan elde edilen denklem çözüldüğünde n sayısı 3 olarak bulunur.
Deney düzeneğinde P noktasının yarıklara olan yol farkı sabit olduğundan, her iki dalga boyu için yazılan yol farkı bağıntıları birbirine eşittir. Aydınlık saçak için yazılan n katlı bağıntı ile karanlık saçak için yazılan buçuklu kat bağıntısı eşitlenip çözüldüğünde n = 3 elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
İlk ışık kaynağı için yol farkı ifadesinin yazılması
ΔS=nλ1=n6000 A˚\Delta S = n \cdot \lambda_1 = n \cdot 6000\text{ \AA}
Aydınlık saçaklar için yol farkı dalga boyunun tam katlarına eşittir: ΔS=nλ\Delta S = n\lambda.
2
İkinci ışık kaynağı için yol farkı ifadesinin yazılması
ΔS=[(n+2)12]λ2=(n+32)4000 A˚\Delta S = \left[(n + 2) - \frac{1}{2}\right] \cdot \lambda_2 = \left(n + \frac{3}{2}\right) \cdot 4000\text{ \AA}
Karanlık saçaklar için yol farkı formülü ΔS=(m12)λ\Delta S = \left(m - \frac{1}{2}\right)\lambda şeklindedir. Burada m=n+2m = n + 2 olarak verilmiştir.
3
Yol farklarının birbirine eşitlenmesi ve denklemin çözülmesi
6000n=4000(n+32)    3n=2(n+32)    3n=2n+3    n=36000 \cdot n = 4000 \cdot \left(n + \frac{3}{2}\right) \implies 3n = 2\left(n + \frac{3}{2}\right) \implies 3n = 2n + 3 \implies n = 3
PP noktası her iki durumda da aynı konumda olduğundan, yarık kaynaklarına olan geometrik yol farkı değişmez.

Key Concept

Young deneyinde saçakların oluşum şartı ve yol farkı bağıntısı
Rate this question