2つの穴を通った光が重なり合うと…ヤングの実験でビックリ!

ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。 

波動でわかりにくいのがやはり光波の干渉現象です。受験では頻出ですが、謎も多く、光が反射するときに自由端反射や固定端反射になる理由や、隙間での干渉でどこをみるといいのか?などについては、大学の物理やまだ明確になっていない部分も多いため、現象をそのまま理解するという姿勢も大切になってくる分野です。

そんな不思議な干渉について、ヤングの実験を行ったので、その様子をご紹介します。これはある生徒の班で使ったものですが、格子間隔は0.25mmのダブルスリットで、手持ちのレーザーポインターをつかって干渉を観察したときの様子です。

驚きの縞模様!!

3m先の壁にうつすと、きれいな縞模様が観察できます。これを青ペンをかって写し取ります。

写し取ると、このようになります。

ここで干渉縞の間隔をはかります。

これを元にレーザー光(赤)の波長を求めると…、640nmという結果になりました。この班はとくにうまく行っていたと思いますが、いろいろなスリット間隔のものを使って実験をおこないましたが、オーダーはだいたい合うという結果です。

干渉縞の間隔から光の波長がわかるという事実、驚きですね。面白い現象です。

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桑子 研(くわこけん)
 1981年群馬県生まれ。サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など10冊。