2015年5月31日 星期日

2015 / 05 / 31 --- Interference and Diffraction

2015 / 05 / 31 --- Interference and Diffraction

        早上上完近物後,就開始了期待很久的實驗課,總之目的就是要用雷射二極體測繪出雙狹縫干涉圖像的能量分佈,恩...聽起來不難,於是助教丟給我們一份講義並告訴我們:『同學開始做吧,下課一組交一份結報,就這樣。』所以就開始亂搞啦。因為臭品諺去模聯,所以就和一個港明的老兄一組,開始了在成大的第一個實驗。

以上是各變數和理論描述(雙狹縫的部分)--干涉
     
        根據惠更斯原理,波前能產生數個點波源,但因為狹縫寬度大約是一個波長,於是在狹縫後形成繞射圖形,基本上這個實驗就是依照這樣的原理,首先在理論上,有兩種方法,因為數學太弱,所以我是覺得法二比較好啦~



法一(左圖):


先     把exponential用泰勒展開式表示出來,取實部的部分,接著就化簡一下,雖然這方法好像很猛,不過看看法二吧(參見下圖~






法二(右圖):

用圖解法能處理很多原本有點麻煩的式子。

接下來就如步驟 (b) 和 (c),因此導出結論。

*單狹縫的數學導證有點多,暫時不放上來,不過都很重要就是了。




       接下來就開始操作實驗了,基本上數據記錄是從光纖位置15.0mm開始,每0.2mm記錄一次,直到-15.8mm為止(共150個測試點),首先就校正一下,包含光放大器(能測出光強度,重點是 made in USA,去掉背景光,擺上(磁鐵)雙狹縫片後就開始紀錄了,然後就是一段漫長的時間,一個轉轉光纖位置(和報數),另一個則負責記錄。然後我們這組做出來的結果,最亮的總是不在0.0mm上(一次0.2mm,一次-0.4mm),不信邪的做了兩次,最後只好接受事實,把做出來的圖形直接平移,總之最後做出和書上一樣的圖真的超開心的~

實驗設備(就調和記錄這樣)

   

                   這週基本上就是一直一直在讀物理吧,至少今年都要升高二了,總該有些成果出來了,得獎什麼的都只是一瞬間,但準備的過程卻是無比漫長,雖然很累不過倒也樂在其中,就給自己設定一個不算很難,但也沒那麼簡單的目標,盡力的奔向前方吧~




I Want You To Know by Zedd

聽聽這首吧,生活中總是需要點音樂吧~


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