§3: Golfgedrag van licht

Experiment: Interferentie bij tralie

De opdracht

Let op: schrijf de antwoorden op de vragen op in je schrift!

Doel

Buiging en interferentie zijn typische voorbeelden van golfgedrag. Tijdens dit practicum ga je onderzoeken wanneer er buiging en interferentie optreedt bij licht.

Proef 1: Buiging aan een spleet

Voor dit experiment gebruik je een opstelling met een laser, een verstelbare spleet, een dubbelspleet en een scherm nodig. Zet de spleet in eerste instantie helemaal open. Richt de laser op het scherm en zet de laser vervolgens aan. Kijk naar het scherm en let goed op dat je niet in de laser kijkt.

1. Wat zie je op het scherm?

Maak de spleet langzaam minder breed.

2. Beschrijf wat je waarneemt als je de spleet nu geleidelijk smaller maakt.
3. Wat valt je op over de breedte van het golfpatroon als je de spleet smaller maakt?

Zet de laser uit. Vervang de verstelbare spleet door een dia met een dubbelspleet (Multiple Slits 2).

4. Beschrijf wat er verandert aan het patroon dat je waarneemt op het scherm.

Wanneer er twee golven met dezelfde golflengte door elkaar lopen ontstaat er een interferentiepatroon op het scherm. Je ziet dat op sommige gebieden de golven elkaar uitdoven en op andere plekken elkaar versterken.

5. Leg uit hoe je aan het patroon van de dubbelspleet kan zien dat het een interferentiepatroon is.

Plaats nu de dia met 6 spleten in de houder (Multiple Slits 6). De afstanden tussen de spleten is bij deze dia gelijk aan de vorige.

6. Voorspel hoe het interferentiepatroon zal veranderen.
7. Zet de laser aan en kijk of de observatie overeen komt met jouw voorspelling.

Proef 2: Interferentie met een tralie

Bij dit practicum ga je onderzoeken wat er gebeurt als je licht op een tralie schijnt. Een tralie bestaat uit een grote hoeveelheid parallelle spleten die op gelijke afstanden van elkaar liggen. Als er licht op de tralie valt zullen de verschillende kleuren licht naar golflengte gescheiden worden.

Voor deze proef heb je een laser, twee verschillende tralies en een scherm nodig. Plaats de tralie met 100 lijnen/mm (2400 lijnen/inch) tussen de laser en het scherm.

1. Teken wat je ziet op het scherm.
2. Wat is het verschil met het dubbelspleetpatroon?
3. Probeer te verklaren waardoor de verschillen tussen patronen van de dubbelspleet en de tralie worden veroorzaakt.

Vervang de tralie door de tralie met 300 lijnen/mm (7500 lijnen/inch).

4. Teken opnieuw wat je ziet op het scherm. Beschrijf de verschillen tussen de patronen van beide tralies.
5. Probeer uit te leggen wat er gebeurt met de lichtgolven en interferentie wanneer het aantal lijnen per inch op de tralie kleiner wordt.
6. Voorspel wat er gebeurt als je de tralie met 600 lijnen/mm (15000 lijnen/inch) tussen laser en scherm plaatst.
7. Zet deze tralie ertussen en kijk of je voorspellingen overeenkomen met je observatie.