في تجربة يونغ، ينتج عن التداخل بين الضوء المنبعث من الشقين نمطًا معقدًا من الهدب الضوئية. الهدب المركزي هو الأكثر سطوعًا، ويتبعه أزواج من الهدب المضيئة والمظلمة. المسافة بين الهدب المضيء المجاور للهدب المركزي تسمى المسافة بين الهدب.
في هذه الحالة، المسافة بين الشقين تساوي:
d = λD / y
حيث:
- d هي المسافة بين الشقين
- λ هي طول الموجة
- D هي المسافة بين الشقين والشاشة
- y هي المسافة بين الهدب المركزي والهدب الأول
من المعادلة السابقة، يمكن حساب المسافة بين الشقين باستخدام طول الموجة وطول الهدب الأول.
في هذا السؤال، طول الموجة هو 10-8 م، والمسافة بين الهدب المركزي والهدب الأول هي 38.3 ملليمتر.
d = λD / y
d = (10-8 م) * (38.3 ملليمتر) / 38.3 ملليمتر
d = 10-8 م
وبالتالي، فإن المسافة بين الشقين هي 10-8 م.
التفسير الموسع
تجربة يونغ هي تجربة أساسية في الفيزياء، حيث توضح الطبيعة الموجية للضوء. في هذه التجربة، يتم استخدام شعاع ليزر موحد، حيث يمر الضوء من خلال شقين متوازيين. ثم يتم عرض الضوء على شاشة خلف الشقين.
ينتج عن التداخل بين الضوء المنبعث من الشقين نمطًا معقدًا من الهدب الضوئية. الهدب المركزي هو الأكثر سطوعًا، ويتبعه أزواج من الهدب المضيئة والمظلمة. المسافة بين الهدب المضيء المجاور للهدب المركزي تسمى المسافة بين الهدب.
يمكن تفسير نمط الهدب الضوئي في تجربة يونغ باستخدام نظرية الحيود. تصف نظرية الحيود كيفية انتشار الموجات حول الحواجز. في تجربة يونغ، يُنظر إلى الشقين على أنهما مصدران للموجات. تنتشر الموجات من الشقين وتلتقي خلف الشقين، وتنتج نمطًا معقدًا من الهدب الضوئية.
تعتمد المسافة بين الشقين على طول الموجة للضوء المستخدم. بالنسبة للطول الموجي القصير، تكون المسافة بين الشقين صغيرة. بالنسبة للطول الموجي الطويل، تكون المسافة بين الشقين كبيرة.
في هذه الحالة، تم استخدام شعاع ليزر بطول موجي يبلغ 10-8 م. المسافة بين الشقين التي تم الحصول عليها تتوافق مع طول الموجة المستخدمة.