Calculadora de Interferência em Dupla Fenda (Experiência de Young)
Distância entre franjas, ângulo da primeira franja clara e brilho em qualquer ponto do ecrã, com o padrão de interferência inteiro desenhado.
Resultados
A linha tracejada marca o valor que escreveu.
O que faz esta ferramenta
A experiência das duas fendas de Thomas Young, apresentada pela primeira vez em 1803, foi a prova de que a luz é uma onda: duas fendas fazem uma fila de riscas claras e escuras afastadas de λL/d. A largura de cada fenda sobrepõe-lhe um segundo padrão, mais largo — a envolvente de uma só fenda, a tracejado no gráfico — e por isso as riscas vão esmorecendo e algumas desaparecem exatamente onde a envolvente fica escura. Com um ponteiro laser verde, fendas a um quarto de milímetro e uma parede a dois metros, as riscas ficam a uns 4 mm umas das outras, fáceis de ver à vista desarmada. A distância usa a aproximação de ângulos pequenos; o brilho usa o ângulo exato.
Fórmula
Δy = λ L ÷ d · I(θ) = I₀ cos²(π d sinθ ÷ λ) × (sin β ÷ β)², β = π a sinθ ÷ λ
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
wl | Comprimento de onda | nm |
d | Distância entre as fendas d | mm |
a | Largura de cada fenda a | mm |
l | Distância ao ecrã L | m |
y | Posição no ecrã (a partir do centro) | mm |
DY | Distância entre franjas | mm |
TH | Ângulo da primeira franja clara | ° |
CW | Largura da banda central de difração | mm |
NF | Franjas claras dentro da banda central | — |
IY | Brilho nesse ponto (centro = 100 %) | % |
Exemplo resolvido
- Comprimento de onda532 nm
- Distância entre as fendas d0,25 mm
- Largura de cada fenda a0,05 mm
- Distância ao ecrã L2 m
- Posição no ecrã (a partir do centro)2 mm
- Distância entre franjas4,256 mm
- Ângulo da primeira franja clara0,1219 °
- Largura da banda central de difração42,56 mm
- Franjas claras dentro da banda central9
- Brilho nesse ponto (centro = 100 %)0,86 %
Limitações
- A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
- Misturar unidades é a causa de erro mais comum. Converta todos os valores para as unidades indicadas ao lado de cada campo antes de calcular.