ヤングの干渉の式とは?
やんぐのかんしょうのしき
ヤングの干渉の式とは、二重スリット実験において明線・暗線の位置を求めるための式で、光の波動性を定量的に表します。
ヤングの干渉の式とは、トーマス・ヤングが1801年に行った二重スリット実験(ヤングの実験)において、スクリーン上に現れる干渉縞(明線・暗線)の位置を計算するための式です。光が波としての性質を持つことを定量的に示す重要な式です。
実験の設定では、光源からの単色光が間隔 d の二つのスリットを通り、スリットから距離 L 離れたスクリーンに干渉縞を作ります。スクリーンの中心からの変位を x、光の波長を λ とすると、明線(強め合い)の条件は次のとおりです。
x = mλL / d (m = 0, ±1, ±2, …)
また、隣接する明線間の間隔(縞間隔)は Δx = λL / d で表されます。この式から、以下のことが読み取れます。
- 波長 λ が長いほど縞間隔は広くなる
- スリット間隔 d が広いほど縞間隔は狭くなる
- スクリーンまでの距離 L が大きいほど縞間隔は広くなる
ヤングの実験は光の波動説を確立した歴史的に重要な実験であり、この式は現代でも光の波長測定・回折格子・干渉計の原理理解に活用されています。また電子などの物質波の干渉実験にも同様の原理が適用されます。
使い方・例文
二重スリット実験で縞間隔を測定し、スリット間隔と距離がわかれば、ヤングの干渉の式から光の波長を逆算することができます。
この用語をシェア
最終更新: