光学
ヤングの二重スリット干渉
小角近似の関係 i = λD/a を確かめ、スクリーン上の明線と暗線の位置を特定します。
器具
- 波長を調整できる単色レーザー
- 間隔 a を調整できる二重スリット
- 距離を測れるレール上のスクリーンと縞位置用の定規
手順
装置を調整する
実験ではスリット板を光軸に垂直に置き、スクリーン距離 D を設定し、中央の明線を定規のゼロに合わせます。D と a を記録します。
複数の縞を測る
中央極大から両側の m 次明線までの距離を測ります。両方の値を平均し、m で割って読み取り誤差を減らします。
一つずつ条件を変える
a と D を固定して λ を変え、次に a と D を個別に変えて繰り返します。測定した縞間隔を i = λD/a と比較します。暗線は隣接する明線の中間です。
シミュレーション
実験の歴史
1801年、トーマス・ヤングは二つの狭い開口から生じる干渉を用い、光が波として振る舞いうる証拠を示しました。等間隔の明暗縞は単純な粒子流モデルでは説明しにくく、重ね合わせの代表的な実証となりました。
ヤングの装置は現代のレーザーとスリット板ではありません。その後の改良により幾何条件の制御と縞の測定が容易になりました。スクリーンがスリットから十分遠く、角度が小さいとき i ≈ λD/a が成り立ち、測定した縞間隔から波長を求められます。