Concetti chiave
* Biprismo di Fresnel: Questo dispositivo crea due fonti di luce virtuali piegando raggi di luce da una singola fonte usando due prismi con angoli molto piccoli.
* Lunghezza focale: La distanza alla quale una lente porta a fuoco raggi di luce parallela.
* Spaziatura della frangia: La distanza tra frange consecutive luminose o scure in uno schema di interferenza.
Effetti dell'aumento della lunghezza focale
1. Spaziatura della frangia più ampia: All'aumentare della lunghezza focale della lente, la spaziatura della frangia (la distanza tra frange adiacenti luminose o scure) aumenta . Ecco perché:
* Immagine più grande delle fonti virtuali: Una lente a lunghezza focale più lunga crea un'immagine più grande delle due fonti virtuali prodotte dal biprismo. Ciò aumenta efficacemente la separazione tra le fonti virtuali.
* Modello di interferenza più ampio: Con una separazione più ampia tra le fonti virtuali, il modello di interferenza creato sullo schermo si diffonde, risultando in una più ampia spaziatura della frangia.
2. Intensità ridotta: Mentre la spaziatura della frangia aumenta, l'intensità delle frange generalmente diminuisce . Questo è perché:
* Divergenza leggera: Una lente di lunghezza focale più lunga fa sì che la luce dalle fonti virtuali divergono di più prima di raggiungere lo schermo. Ciò diffonde l'energia luminosa su un'area più ampia, riducendo l'intensità in qualsiasi punto particolare.
Implicazioni pratiche
* Osservazioni più facili: L'aumento della lunghezza focale rende più facile osservare le frange di interferenza perché diventano più diffuse e distinte.
* Misure più accurate: Le frange più larghe forniscono misurazioni più precise della lunghezza d'onda della luce usando la formula per la spaziatura della frangia:`d =(λd) / (d ')` (dove `λ` è la lunghezza d'onda,` d` è la distanza dal biprismo allo schermo e `` `è la separazione tra le fonti virtuali).
* meno sensibile all'allineamento: L'aumento della spaziatura della frangia rende l'esperimento leggermente meno sensibile al disallineamento dell'apparato.
in riassunto
L'aumento della lunghezza focale in un esperimento di biprismo di Fresnel porta a una più ampia spaziatura della frangia e una minore intensità della frangia, rendendo più facile osservare e misurare il modello di interferenza.
