INTERFERENZA DA DOPPIA FENDITURA



  1. Un fascio di luce monocromatica passa attraverso due fenditure separate di una distanza di 0,0334 mm. Supponendo che l'angolo del terzo massimo sopra la frangia centrale di entrambi 3,21°, qual è la lunghezza d'onda della luce?
  1. Un raggio di luce con una lunghezza d'onda pari a 546 nm incide su due fenditure che formano una figura di interferenza su uno schermo che è situato ad una distanza di 8,75 m dalle fenditure. Calcola la distanza tra le fenditure, sapendo che sullo schermo la distanza dalla frangia centrale alla prima frangia luminosa, è di 5,36 cm.
  1. In un esperimento, due fenditure, separate da una distanza di 480 µm producono un massimo del secondo ordine con un angolo di 0,099°. Qual è la lunghezza d'onda della luce utilizzata in questo esperimento?
  1. In un esperimento con due fenditure la sorgente che emette luce non è monocromatica, ma combina una lunghezza d'onda rossa 672 nm con una gialla di lunghezza d'onda 576 nm. La figura di interferenza è una sovrapposizione di due figure di interferenza. Qual è la prima posizione in cui i due colori sono distinti, nel senso che la frangia della luce gialla cade dove c'è una zona scura del rosso?
  1. In un esperimento con due fenditure separate da 0,26 mm, ottieni su uno schermo delle frange distanziate di 2,5 mm. Se lo schermo è allontanato di 20 cm, le frange aumentano la distanza reciproca a 3 mm. Determina la lunghezza d'onda della luce usata.
  1. Un modo per produrre un'interferenza è quello di utilizzare due specchi (il doppio specchio di Fresnel) che formano tra loro un angolo vicino a 180 °. Una fonte di luce coerente di lunghezza d'onda λ dà origine a due immagini ravvicinate coerenti, che produrre una figura di interferenza su uno schermo lontano. Indichiamo con 180° - α l'angolo tra i due specchi, con r la distanza della sorgente luminosa dalla linea di contatto tra gli specchi e con L la distanza di questa linea dallo schermo su cui si formano la figura di interferenza.
    1. Prova che la distanza tra le due immagini della sorgente è data da d = 2·r·sinα ≃2r·α (α in radianti)
    2. Usa l'analogia con la figura prodotta dalle due fenditure e mostra che la distanza tra le frange sullo schermo è: Δy = L + r 2 rα · λ
  1. Un modo per produrre interferenza è usare uno specchio Σ (specchio Lloyd) per formare un secondo raggio coerente. Se lo specchio è a distanza h da una fenditura illuminata, mostra che le frange su uno schermo M posto a distanza d0, sono distanziate Δy = λL/2h
  1. Il doppio prisma di Fresnel è un doppio prisma sottile, con un angolo molto piccolo, che divide una sorgente luminosa e ottiene due immagini coerenti. Queste immagini danno luogo, su uno schermo lontano, a uno schema di interferenza simile a quello dell'esperimento di Young. Consideriamo un prisma doppio con indice di rifrazione n e con un piccolo angolo α; indicando con l'angolo di deviazione, si ottiene β≃ (n - 1) α. Lascia la sorgente luminosa a una distanza dal prisma. Dimostrare che la distanza tra le due immagini virtuali della sorgente è d≃ 2a · (n -1) · α Determina la distanza tra le frange di interferenza su uno schermo a distanza L dal doppio prisma
  1. In un esperimento di Young la figura di interferenza di due fenditure, separate da 3,50×10−3 mm, si forma su uno schermo posto a 2,00 m di distanza. La luce monocromatica usata ha lunghezza d’onda pari a 470 nm.
    1. Determina la distanza tra le prime due frange laterali e il massimo centrale.
    2. Calcola la distanza tra le prime due frange luminose simmetriche se triplica il rapporto l/d.
    3. Calcola la distanza tra le prime due frange luminose se il mezzo in cui si propaga la luce (tra le fenditure e lo schermo) è acqua.
  1. Un dispositivo con due fenditure, illuminato con luce al sodio ( λ=589 nm), produce frange di interferenza separate di 0,20°. Quale valore avrebbe la separazione angolare delle frange immergendo in acqua (n = 1,33) tutto il dispositivo? (R: 0.15°)