ヤングの実験で使用する光源を白色光にすると、干渉縞はどのようになるのでしょうか。その理由も説明してほしいです。また、スリットを傾けることによって、どういう変化が生じるのでしょうか。皆さんの回答待ってます。

A 回答 (1件)

まず、前半について


単色光の場合の結果の式は知っていますか?
その式には波長λが入っています。
白色光は赤のような長い波長のものから紫のような短い波長のものまで
様々な波長の光が混じったものですから、
そのことと単色光の式から考えてみてください。

次に後半について
スリットを傾けていないときは光源から2つのスリットまでの
光の進む距離は等しくなっています。
よって、スリットより後ろ(スクリーン側)のみに光路差があります。
しかし、スリットを傾けると光源から2つのスリットまでの距離にも差が生じます。
光源からスリットまでとスリットからスクリーンまでの両方の光路差を考えて
干渉の式を導いてみてください。

考えてみてわからなければ補足してください。
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 よって、光ファイバーに乗り換えても、画質の向上はまったく見込めないでしょう。

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Q二重スリットの干渉縞   

物理学にど素人なのですが,こんな空想をしてみました。
皆さんのご意見をお聞かせください。
二重スリット実験に出来る干渉縞は粒子や波が到達する前に,検知器に
おいて既に発生していたらと考えました。
粒子を打ち出した瞬間に空間に波動・歪みが生じて,粒子の到達前に
波動の干渉の方が先に到達していて,その空間の斥力の弱い部分に粒子が多く集って到達して縞模様を描くという考えなのですが・・・
私には粒子が同時に波であるというのはどうしても分かりません。
マクロ的ですが宇宙には銀河の集まりが泡状になっているそうです。
これも宇宙が誕生した時の空間の歪みの現われではないでしょうか?
空間の歪みの三次元的縞模様といった感じです・・・
物質が空間を歪め,空間の斥力が物質を位置づける,或いは物質とは
空間の歪みそのものなのか・・・
もうだいぶゴチャゴチャしてきました。
誰か助けてください。
お願いします。

Aベストアンサー

こんばんは。
空想するのは、よいことですね。
それが正しくても間違っていても、物理学を学ぶエネルギーとなることでしょう。

>>>二重スリット実験に出来る干渉縞は粒子や波が到達する前に,検知器において既に発生していたらと考えました。粒子を打ち出した瞬間に空間に波動・歪みが生じて,粒子の到達前に波動の干渉の方が先に到達していて,その空間の斥力の弱い部分に粒子が多く集って到達して縞模様を描くという考えなのですが・・・

いえ。そんなことはないですよ。
干渉縞は斥力がもたらすものではなく、光が到達した結果、できるものです。
光は粒子なので、1個の光が干渉縞の明るいところ全てに行き渡ることは無理です。
しかるに、干渉縞の明線とは何かと言えば、それは、
「光が到達する確率が高い場所」です。
多数のフォトンが光源から供給され、多数のフォトンがスクリーンに到達した状態を「統計的に」見ていることになります。
そして、驚くなかれ。
干渉縞というのは、1個のフォトンが自分同士で干渉している結果なのです!!!
(何かの読み物で、ファインマン先生の量子電磁力学の話を勉強されるとよいと思いますよ。)


>>>私には粒子が同時に波であるというのはどうしても分かりません。

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>>>マクロ的ですが宇宙には銀河の集まりが泡状になっているそうです。これも宇宙が誕生した時の空間の歪みの現われではないでしょうか?空間の歪みの三次元的縞模様といった感じです・・・
物質が空間を歪め,空間の斥力が物質を位置づける,或いは物質とは
空間の歪みそのものなのか・・・

これは、まだ証明されていないですけれども、ダークマターのなせるわざであったと考えられています。
http://www.nikon.co.jp/main/jpn/feelnikon/discovery/light/chap01/sec02.htm


以上、ご参考になりましたら。

こんばんは。
空想するのは、よいことですね。
それが正しくても間違っていても、物理学を学ぶエネルギーとなることでしょう。

>>>二重スリット実験に出来る干渉縞は粒子や波が到達する前に,検知器において既に発生していたらと考えました。粒子を打ち出した瞬間に空間に波動・歪みが生じて,粒子の到達前に波動の干渉の方が先に到達していて,その空間の斥力の弱い部分に粒子が多く集って到達して縞模様を描くという考えなのですが・・・

いえ。そんなことはないですよ。
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よろしくお願いします。

Aベストアンサー

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お世話になっております。王次郎です。

さて、標記の件、二重スリットの干渉実験に関して少々質問がございます。
電子の二重スリット実験では、電子を1個づつ発射しても干渉縞が観測される事が
実験結果の共通の認識になっています。
ここで、まず、この「電子1を個づつ発射」について疑問があります。

(疑問1)
電子を1個づつ発射する事は実験装置的に可能なのでしょうか?
そして、1発づつ発射した電子を2個しかないスリットに命中させる事が可能なのでしょうか?

(質問2)
電子を1個だけ発射できたとします。1個だけでも干渉縞の確率分布で観測されるのでしょうか?
懸念しているのは、電子を1個づつ発射したとしても時間を越えて過去にスリットを通った電子と
干渉しているという事はありえないのでしょうか?
つまり1個の実験装置で1個づつ時間をあけて発射するのではなく、
実験装置を膨大に作ってそれぞれの装置では電子1個だけ発射してその膨大な実験装置の結果を
集めると電子は干渉縞になるのでしょうか?


質問2を確かめる手順としては、
(1) 二重スリット実験装置を作り、新しいスクリーンをセットする
(2) 電子を発射し、二重スリットを通り抜けた電子がスクリーンに1個だけ観測されたら実権を終了
(3) 装置を破壊する
(4) 二重スリット実験装置を材料を全て新しくして作り直し、先ほどのスクリーンをセットする
(5) あとは、上記の(2)から(4)を延々と繰り返す

そうして得られたスクリーンに観測された電子の位置も、干渉縞になるのでしょうか?
それでも干渉縞が現れるのであれば、それぞれの実験装置の二重スリットは1個の電子しか
通っていないはずなので、「電子は観測されるまで波のように振舞う」と言えるのでは
ないでしょうか。

よろしくお願いします。

お世話になっております。王次郎です。

さて、標記の件、二重スリットの干渉実験に関して少々質問がございます。
電子の二重スリット実験では、電子を1個づつ発射しても干渉縞が観測される事が
実験結果の共通の認識になっています。
ここで、まず、この「電子1を個づつ発射」について疑問があります。

(疑問1)
電子を1個づつ発射する事は実験装置的に可能なのでしょうか?
そして、1発づつ発射した電子を2個しかないスリットに命中させる事が可能なのでしょうか?

(質問2)
電子を1個だけ発射でき...続きを読む

Aベストアンサー

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Q光と闇が対決する映画を教えてください

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中央部から離れると照度が下がり、明部と暗部の判別が付かなくなります。

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どうしても中央から離れてしまうと明部と暗部の区別が付かなくなってしまいます。

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チケットを買わずに入れる下の娘と
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Qヤングの干渉実験

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この問題で

ν1の場合とν2の場合の関係から

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Aベストアンサー

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