Toolyard

Çift yarık deneyi simülatörü

Bu benzetimdeki denklemler

Δy = λ L ÷ d
λDalga boyu λ (cm)dalga tepeleri arasındaki uzaklık; resim bir dalga leğenidir, bu yüzden uzunluklar santimetre cinsindendir
dYarık aralığı d (cm)bir yarığın ortasından diğerinin ortasına
Lyarıklardan duvara uzaklıkbu resimde 14,5 cm’de sabit
Δysaçak aralığıduvardaki komşu parlak bantlar arasındaki uzaklık
AGenlik A (dalga yüksekliği)yalnızca dalgaların ne kadar yüksek çizildiği; desen buna bağlı değildir

Mevcut değerlerle:

d sin θ = m λ
θmerkez çizgisinden açıduvardaki bir noktaya
msaçak numarasıortadaki parlak bant için 0, sonra dışa doğru ±1, ±2; iki yol arasındaki fark tam sayıda dalga boyu olduğunda parlak

Mevcut değerlerle:

I(x) ∝ cos²(π d x ÷ λ L) × sinc²(π a x ÷ λ L)
Iduvardaki parlaklıkcos² terimi saçakları oluşturur, yarık genişliğinden gelen sinc² terimi onları yanlara doğru söndürür
aYarık genişliği a (cm)daha dar yarıklar deseni daha geniş yayar; sinc(u) = sin(u) ÷ u
xduvar boyunca konumortadan ölçülür

Mevcut değerlerle:

P(x) ∝ I(x)
Pbir parçacığın x’e düşme olasılığıher parçacık, dalgaların oluşturduğu desenden çekilen rastgele tek bir noktaya düşer, bu yüzden saçaklar nokta nokta oluşur
Natılan parçacıklarduvar temizlendiğinden beri sayılan
P(x) ∝ sinc²(π a (x − d/2) ÷ λ L) + sinc²(π a (x + d/2) ÷ λ L)
hangi yarık algılayıcısı açıkkenher parçacığın hangi yarığı kullandığını bilmek cos² girişim terimini kaldırır, her yarık için tek bir bulanık bant kalır

Çift yarık simülatörü nasıl kullanılır

  1. Dalga kipinde düzlem dalgalar yakın kenardan gelir, engeldeki iki boşluktan geçer ve iki takım dairesel dalga olarak yayılır. En uçtaki duvar, ortaya çıkan aydınlık ve karanlık şerit desenini gösterir.
  2. Parçacık kipine geçince parçacıklar tek tek gönderilir. Her biri duvarda tek bir noktaya düşer, yine de noktalar aynı şeritleri oluşturur. Hangi-yarık dedektörünü açınca şeritler kaybolur ve her yarık için bulanık bir leke kalır.
  3. Δy = λL ÷ d’nin öngördüğü gibi şeritleri sıklaştırmak için dalga boyunu kısalt ya da yarık aralığını genişlet; tüm deseni yaymak için yarıkları daralt.

Sık sorulan sorular

Çift yarık deneyi neyi gösterir?

İki açıklıktan geçen dalgaların girişim yaptığını: bazı yönlerde toplanıp bazılarında birbirini yok ederek aydınlık ve karanlık şerit deseni oluştururlar. Young 1801’de ışığın dalga olduğunu göstermek için bunu kullandı. Tek tek elektronlar ya da fotonlarla yapıldığında şeritler yine nokta nokta ortaya çıkar; bu, kuantum mekaniğinin temellerinden biridir.

Yarığı tespit etmek deseni neden bozuyor?

Gözlenmeyen bir parçacık iki yarıktan da dalga olarak geçer ve kendisiyle girişim yapar; bu yüzden yalnızca iki yolun toplandığı yerlere düşebilir. Hangi yarığı kullandığını ölçmek onu tek bir yarıktan geçmeye zorlar; tek yarık ise girişim vermez, yalnızca bulanık tek yarık lekesi verir. Bu düzenekteki bir kusur değil, kuantum parçacıklarının davranışıdır.

Aydınlık şeritler nerede?

İki yolun tam sayı kadar dalga boyu farklı olduğu açılarda: d sin θ = mλ. L uzaklıktaki bir duvarda şeritler arası Δy = λL ÷ d’dir; yani daha dar yarık aralığı ya da daha uzun dalga boyu onları yayar. Yarık genişliği, dış şeritleri soldururan sinc² zarfını belirler.

Birimler nedir?

Resim bir dalga leğenidir; bu yüzden dalga boyu, yarık aralığı ve yarık genişliği santimetre cinsindendir ve duvar yarıklardan 14,5 cm uzaktadır. Aynı denklemler resmin altında verilen lazer değerini (650 nm ışık, 0,25 mm aralıklı yarıklar, 2 m uzaklıkta ekran: şeritler 5,2 mm aralıklı) ve λ’nın yaklaşık 0,05 nm olduğu elektron deneyini de verir.

WebGL’nin kapalı olduğunu söylüyor.

3B görünüm, güncel her tarayıcıda bulunan WebGL’ye ihtiyaç duyar. Tarayıcı ayarlarında donanım hızlandırma kapatılmışsa ya da grafik sürücüsü çok eskiyse kapalı olabilir. Donanım hızlandırmayı aç ya da başka bir tarayıcı dene.

Bir şey yükleniyor mu?

Hayır. Simülasyonu WebGL ile kendi tarayıcın çizer; hiçbir yere hiçbir şey gönderilmez ve sayfa yüklendikten sonra çevrimdışı da çalışmaya devam eder.

Bu aracı kendi sitene ekle

Diğer fizik benzetimleri

Diğer bilim benzetimleri

İlgili hesaplayıcılar ve araçlar

İlgili benzetimler

Kılavuzlar