単スリットを用いた光の回折・干渉の実験 (1)単スリットの作り方(簡単でけっこう精度のよい単スリット) スリットに適した素材とは、薄くて光を通さず直線性にすぐれているという性質 を持つものです。金属を薄くしたカミソリ刃などが適していますが、事故の危険が あります。そこで、じゅうぶんにスリットとして使用でき、安全で加工もしやすい素 材として、「使用済みプリペイドカード」があります。 穴をあけた厚紙にプリペイドカードを貼って、単スリットをつくります。 (2)単スリットによる光の回折
単スリットのすぐ近くでスリットを通過した光を見ると、回折によって広がる光 を見ることになるので、光線を逆延長したところ、つまり光源の周囲からも光が 来るように見えます。
(3)単スリットによる光の回折と干渉 実際には、単スリットを通る光も、干渉を起こします。 そのため、単スリット付近に目を近づけて光源を見ると、干渉で強められた光線 の逆延長線上、つまり光源の周囲に別の光源があるかのように見えて、干渉縞 が見られます。
(4)単スリットの幅による干渉縞のちがい 干渉縞の間隔は、スリット幅の狭い方が、広くなります。 @スリット幅が広い場合(0.6mm) <画像をクリックすすると拡大表示になります。>
Aスリット幅が広い場合(0.1mm) <画像をクリックすすると拡大表示になります。>
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(5)まつげによる回折・干渉
目を細めて点光源や線光源を見ると、まつげによって回折・干渉した光を観察することができます。
まつげによる回折・干渉かどうかをたしかめるには、顔の角度を回転させるなどすればわかります。
この実験の観察は、生徒にとって自分で見て認識しているものが目的のものなのか、確認しにくい感じがあります。
そこで、ビデオカメラの前に、「つけまつげ」を置いて実験し、その映像を全員で確認するのが効果的です。
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