Soru

Zorluk: KolayIşığın Tek Yarıkta Kırınımı

Tek yarıkta yapılan bir kırınım deneyinde kırmızı renkli ışık kullanıldığında ekran üzerinde oluşan merkezi aydınlık saçak genişliği 24 mm2{}4 \text{ mm} olarak ölçülüyor. Aynı deney düzeneğinde diğer tüm nicelikler sabit tutularak sadece yarık genişliği (ww) 22 katına çıkarılırsa, yeni durumda merkezi aydınlık saçak genişliği kaç  mm\text{ mm} olur?

Cevap: 1.2 mm

Cevap

Yeni durumda merkezi aydınlık saçak genişliği 12 mm1{}2 \text{ mm} olur.
Merkezi aydınlık saçak genişliği yarık genişliği ile ters orantılıdır. Yarık genişliği 22 katına çıkarıldığında merkezi aydınlık saçak genişliği yarıya iner ve 12 mm1{}2 \text{ mm} olur.

Adım Adım Çözüm

1
Saçak genişliği formülünü yazarak yarık genişliği ile ili��kisini belirlemek.
Saçak genişliği Δx=λLw\Delta x = \frac{\lambda \cdot L}{w} olup yarık genişliği (ww) ile ters orantılıdır.
Yarık genişliğindeki değişimin saçak genişliğine etkisini belirlemek için.
2
Merkezi aydınlık saçak genişliği (W0W_0) ile standart saçak genişliği (Δx\Delta x) arasındaki ilişkiyi kurmak.
W0=2Δx=2λLwW_0 = 2\Delta x = \frac{2\lambda \cdot L}{w} bağıntısı elde edilir.
Soruda merkezi aydınlık saçak genişliğinin değişimi sorulduğu için bu saçak türünün genişlik bağıntısını kullanmak gerekir.
3
Yarık genişliği iki katına çıkarıldığında yeni merkezi aydınlık saçak genişliğini hesaplamak.
Yeni genişlik W0=W02=242=12 mmW_0' = \frac{W_0}{2} = \frac{2{}4}{2} = 1{}2 \text{ mm} olarak bulunur.
Yarık genişliği ww ile ters orantılı olan merkezi saçak genişliğinin, yarık genişliği iki katına çıktığında yarıya düşeceğini hesaplamak için.

Anahtar Kavram

Tek yarıkta kırınım deneyinde saçak genişliği ve merkezi aydınlık saçağın özellikleri
Bu soruyu puanla