Dati:
* Larghezza della fenditura (a): 10 volte la lunghezza d'onda della luce
* Lunghezza d'onda della luce (λ): Non specificata, ma possiamo usare un valore generico per esempio, 500 nm (luce verde)
Richieste:
* Larghezza angolare della frangia centrale chiara (θ):
* Rapporto tra la larghezza della frangia centrale chiara e la distanza dello schermo:
Risoluzione:
1. Larghezza angolare della frangia centrale chiara (θ):
La formula per la larghezza angolare della frangia centrale chiara in un esperimento di diffrazione a singola fenditura è:
θ = 2λ / a
Dato che la larghezza della fenditura è 10 volte la lunghezza d'onda:
a = 10λ
Sostituendo nella formula:
θ = 2λ / (10λ) = 0.2 radianti
Convertendo in gradi:
θ = 0.2 * (180 / π) ≈ 11.5°
2. Rapporto tra la larghezza della frangia centrale chiara e la distanza dello schermo:
La larghezza della frangia centrale chiara (w) sullo schermo è data da:
w = 2 * (L * tan(θ/2))
dove L è la distanza tra la fenditura e lo schermo.
Il rapporto richiesto è:
w / L = 2 * tan(θ/2)
Dato che θ è piccolo, possiamo approssimare tan(θ/2) con θ/2:
w / L ≈ 2 * (θ/2) = θ = 0.2
Risultati:
* Larghezza angolare della frangia centrale chiara: 11.5°
* Rapporto tra la larghezza della frangia centrale chiara e la distanza dello schermo: 0.2
Conclusione:
La larghezza angolare della frangia centrale chiara è di circa 11.5 gradi, e il rapporto tra la larghezza della frangia centrale chiara e la distanza dello schermo è di 0.2.