Fysik Java Lists
Tillbaka till FyA| FyB
Youngs dubbelspaltexperiment   till applet
Hämtad ifrån: Uppsala Univ. Datorlabbet

1801 genomförde Thomas Young* det så kallade dubbelspaltexperimentet som visar ljusets vågnatur. Detta gav stöd till Huygens vågteori för ljuset till skillnad från Newtons korpuskelteori. Det skulle dröja till 1905 innan Albert Einstein visade att även Newton hade rätt om ljusets partikelnatur. Einstein förklarade den fotoelektriska effekten genom att betrakta ljuset som kvantiserad energipaket - fotoner. Den gängse bilden idag är den så kallade våg-partikel dualiteten. Beroende på vilket experiment man utför så beter sig fotoner och andra partiklar (t ex elektroner och neutroner) som antingen vågor eller partiklar.

Våglängden L för en partikel med impulsen p ges enligt De Broglies formel av L=h/p där h är Plancks konstant. För en ickerelativistisk partikel är p=mv där m är massan och v hastigheten medan för en masslös partikel som fotonen är p=E/c där E är energin och c ljushastigheten.

Nedan finns ett program som kan användas för att studera vågnaturen hos fotoner (ljuskvanta), elektroner och neutroner. De fenomen du kan studera är diffraktion och interferens, dvs hur vågor sprids då de passerar genom en smal spalt respektive flera spalter. Programmet ger också en möjlighet att studera de kvantmekaniska konsekvenserna av att observera vilken spalt som partikeln passerar genom.

Programmet har följande funktioner:

Resultatet visas på tre skärmar placerade 5 m från spalten. (Här finns en skiss på
experimentuppställningen.) Skalan på skärmen är i centimeter, dvs skärmarna är 40 cm breda. För fotoner så ges färgen på skärmen av våglängden.

Att tänka på:

Javakommentarer:

Egna experiment

Om du har tillgång till en laserpekare kan du lätt göra dina egna experiment om interferens och diffraktion.

Material

Förutom en laserpekare behöver du till exempel en kam, en pappskiva, en knappnål och ett par klädnypor. Dessutom behövs ett mörkt rum med ett bord och en skärm (det går också bra med en ljus vägg eller dörr).

Försöksuppställning

Genomförande

* Thomas Young (1773-1829) var en brittisk läkare och fysiker. 1828 invaldes han som utländsk ledamot av svenska vetenskapsakademin.

 linje
Vetenskapsambassaden | Senast ändrad 07/08-1998 | URL http://amb1.fysik.uu.se/Datorlab/young/index.html | Webmaster@amb1.fysik.uu.se