IŞIK DALGALARINDA KIRINIM VE GİRİŞİM

Işık Dalgalarında Girişim

Işık dalgaları da su dalgaları gibi girişim yapabilmektedir. Thomas Young, 1801 yılında yaptığı deneyde, tek renk ışık yayan bir ışık kaynağının önüne çift yarıklı levha koyarak perde üzerinde ışık dalgalarının birbirini kuvvetlendirdiği noktalarda aydınlık, birbirini sönümlediği noktalarda karanlık çizgilerin oluştuğunu göstermiştir. Bu çizgilere girişim saçakları denir.

Çift yarıkta yapılan girişim deneyinde yarıkları birleştiren doğrunun orta noktasından geçen eksen doğrultusunda aydınlık saçak oluşur. Bu saçağa merkezi aydınlık saçak denir. Merkezi aydınlık saçağın üstünde ve altında simetrik olarak dizilen saçaklar 1. karanlık, 1. aydınlık, 2. karanlık, 2. aydınlık, …. şeklinde isimlendirilir.

Su dalgalarıyla yapılan girişim deneyinde oluşan dalga katarları, ışık dalgalarında aydınlık saçaklara karşılık gelirken düğüm çizgileri de karanlık saçaklara karşılık gelir.

Saçak Genişliği (Δx)

Girişim deseninde, ardışık iki aydınlık ya da iki karanlık saçağın orta çizgileri arasındaki uzaklığa saçak genişliği denir.

Saçak genişliği,

* Kullanılan ışığın dalga boyu λ ile doğru,

* Yarıklar düzlemi ile ekran arası uzaklık L ile doğru

* Yarıklar arası uzaklık ile ters orantılıdır.

Işık Dalgalarında Kırınım

Tek renk ışık yayan bir ışık kaynağının önüne, tek yarıklı bir levha konulduğunda ışık dalgaları, su dalgalarında olduğu gibi kırınıma uğrar. Kırınımın gözlenebilmesi için, yarık genişliği dalga boyu mertebesinde olmalıdır.

Işık dalgalarının kırınımı, Huygens İlkesi ile açıklanır. Bu ilkeye göre ilerleyen bir dalganın her noktası yeni bir dalga kaynağı oluşturur.

Bu nedenle yarık düzlemine ışık düştüğünde düzlemin her noktası yeni bir ışık kaynağı gibi davranır. Bu kaynaklardan çıkan ışınlar perde üzerine düştüğünde yol farkına bağlı olarak aydınlık karanlık saçaklar oluşur.

Tek yarıkta girişimde çift yarıktan farklı olarak merkezi aydınlık saçak diğer saçakların iki katı genişliğindedir. Merkezi aydınlık saçağın sağ ve solunda simetrik olarak 1. karanlık 1. aydınlık, 2. karanlık, 2. aydınlık, ….. şeklinde sıralanan saçaklar oluşur.

Perde üzerinde yapıcı girişimin (çift tepe ve çift çukur) gözlendiği yerlerde aydınlık, bozucu girişimin (düğüm noktaları) gözlendiği yerlerde ise karanlık saçaklar oluşur.

Tek yarıkta kırınım deneyinde girişim saçaklarının ışık şiddeti, merkezi aydınlık saçaktan uzaklaştıkça belirgin biçimde azalır.