Springen naar inhoud

Diffractie door een zijden doekje


  • Log in om te kunnen reageren

#1

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3055 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 maart 2014 - 20:20

Ik zag dat een puntvormige lichtbron wonderbaar vermenigvuldigd wordt als je hem door een zijden doekje bekijkt. Is het diffractie? Zou met dit simpele zijden doekje, en met het blote oog zonder optische hulpmiddelen, de golflengte van licht geschat kunnen worden?

In horizontale richting zijn er vier draden per mm. Op foto B is de horizontale afstand tussen de diffractiepunten 0.13° (gemeten als halve zijspiegel = 15 cm op een afstand van 70 m). De golflengte is dus λ = d sin θ = 250 µm · sin(0.13°) = 0.55 µm. Dat klopt aardig voor een waarneming met het blote oog.

Ter controle dat het doekje als een diffractie-tralie werkt:
- θ wordt groter als je het doekje scheef op de kijkrichting houdt, zie foto C en D.
- In het diffractiepatroon is kleurschifting zichtbaar, met rood aan de buitenkant.
- Bij een zijwaartse verschuiving van het doekje schuift het patroon niet mee.

combi.JPG
A: reflectie op auto gebruikt als puntvormige lichtbron. B: diffractiepatroon van puntbron gezien door doekje; doekje loodrecht op kijkrichting, C: doekje 45° gekanteld om verticale as, D: doekje 45° gekanteld om horizontale as. De schaal van de foto's is gelijk.
 
Opmerkingen:
- Als je door het doekje naar de zon kijkt zie je geen vermenigvuldiging van de zon omdat de zon te groot is (0.5°).
- Het blote oog kan lichtpunten met een afstand van 0.13° makkelijk onderscheiden, want oplossend vermogen is < 0.01°.


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Flisk

    Flisk


  • >1k berichten
  • 1270 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 maart 2014 - 20:38

Dat is heel goed mogelijk. Wij hebben een paar maand geleden verschillende experimenten gedaan waarbij we o.a. dikte van een haar hebben gemeten met enkel een laser en meetlat.

Zeker door het feit dat de hoek groter wordt als je het scheef houdt, kan je bijna zeker zeggen dat dit diffractie is. Mocht het immers gewoon licht zijn dat door het doekje kwam, zou dit net omgekeerd zijn.

Veranderd door Flisk, 08 maart 2014 - 20:44

Je leest maar niet verder want je, je voelt het begin van wanhoop.

#3

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3055 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 maart 2014 - 21:57

Het blijkt dat de oudst bekende waarneming van diffractie door een zijden doekje dateert van 1786, toen iemand door een zijden zakdoek naar een straatlantaarn keek. Een bevriende astronoom herkende de waarneming als een diffractieverschijnsel dat Newton had beschreven (zonder het te verklaren met interferentie van golven). 1,2

Het benodigde materiaal, een zijden doekje, is zo simpel dat het effect ook al veel eerder, bij wijze van spreken in de middeleeuwen, waargenomen zou kunnen zijn. Het bewijs dat licht een golf is had niet hoeven te wachten op Thomas Young en zijn dubbelspleet.

 

 

 

laserpointer.JPG

Controle dat het zijden doekje als diffractietralie werkt, nu met een nieuwerwets hulpmiddel: als een laserpointer door het doekje schijnt, dan fragmenteert de lichtbundel, en hij waaiert uit. Bij een zijwaartse verschuiving van het doekje schuift het patroon niet mee.

 

zijde2.jpg

Zijden doekje onder de microscoop. Platte weefdraden bestaan uit filamenten (horizontale weefdraden 10 filamenten, verticale circa 20).


#4

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3055 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 augustus 2016 - 18:29

Nog veel eerder, in de prehistorie zal een slimme oermens dat toch al eens bedacht hebben, bij een toevallige waarneming door een vogelveer (zijden doekjes had hij nog niet). Door de veer zag hij het diffractiepatroon met een stipafstand van 1°. Op een lumineus moment begreep hij dat licht een golf was en dat de veer bestond uit haartjes (die baardjes heten in de biologie) met een onderlinge afstand die 57 keer groter was dan de golflengte. Hij kon het alleen niet opschrijven.
 
duivenveer.jpg
Duivenveer; vergroting met haartjes (baardjes) in twee richtingen; diffractiepatroon in twee richtingen.

* De eerste die de waarneming van diffractie in vogelveren opschreef was James Gregory, in 1673. 1

** (57° = 1 rad)


#5

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8811 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 augustus 2016 - 13:17

Dat inzicht zal er wel niet geweest zijn, maar het is wel opvallend dat het in de oudheid nooit beschreven is. Egyptenaren, grieken of romeinen hadden het kunnen zien, interessse in wetenschap, en produceerde geschriften die we  nu nog kunnen lezen. 

Victory through technology

#6

efdee

    efdee


  • >100 berichten
  • 151 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 september 2016 - 23:26

Stof van een paraplu (geen plastic) doet het ook magnifiek.


#7

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3055 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 september 2016 - 23:17

Om dat magnifieke te ervaren heb ik lapjes geknipt uit de paraplu's van familie en vrienden, want het regent de laatste tijd toch niet meer. Het diffractiepatroon valt me eerlijk gezegd een beetje tegen, alleen maar een vaag kruis, zonder individuele punten. Dat kruis is zichtbaar als een laserbundel door de paraplu op de muur schijnt, maar ook als je met het blote oog door de paraplu naar de zon kijkt, of een andere puntbron.
 
Onder de microscoop is te zien dat de platte weefdraad uit een tiental filamenten bestaat. De weefdraden zitten dicht op elkaar, vergeleken met het zijdeweefsel. Daardoor wordt het diffractiepatroon meer bepaald door de filamenten dan door de weefdraden.

paraplu1.jpg
Links: diffractiepatroon van groene laserbundel, de bundel waaiert kruisvormig uit; rechts: microscoopbeeld van het parapluweefsel. Horizontale weefdraden bestaan uit 11 filamenten, verticale uit 15.

Waarschijnlijk is het weefsel polyester, veel paraplu's zijn van polyester.






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures