Soru:
Bir ışık demeti, genişliği \( a \) olan bir yarıktan geçerek bir ekran üzerinde kırınım deseni oluşturuyor. Kırınım deseninin belirgin olarak gözlemlenebilmesi için yarık genişliği \( a \) ile ışığın dalgaboyu \( \lambda \) arasındaki ilişki nasıl olmalıdır? Açıklayınız.
Çözüm:
💡 Kırınım olayının belirgin bir şekilde gözlemlenebilmesi için, yarık genişliğinin ışığın dalgaboyu ile karşılaştırılabilir büyüklükte olması gerekir.
- ➡️ Birinci adım: Kırınım, dalganın bir engel veya yarık etrafında bükülmesidir. Bu olayın net bir şekilde gerçekleşmesi için engel boyutunun dalgaboyuna yakın olması esastır.
- ➡️ İkinci adım: Eğer yarık genişliği \( a \), dalgaboyundan \( \lambda \) çok daha büyükse (\( a >> \lambda \)), ışık düz çizgiler halinde yayılır ve kırınım deseni oluşmaz. Işık davranışı daha çok geometrik optik kurallarına uyar.
- ➡️ Üçüncü adım: Eğer yarık genişliği \( a \), dalgaboyu \( \lambda \) ile aynı mertebedeyse veya ondan küçükse (\( a \leq \lambda \)), dalga doğası ön plana çıkar ve ışık yarık kenarlarından belirgin şekilde bükülerek kırınım deseni oluşturur.
✅ Sonuç: Belirgin bir kırınım deseni için yarık genişliğinin, ışığın dalgaboyuna eşit veya ondan küçük olması gerekir. Genel şart \( a \lesssim \lambda \) olarak ifade edilebilir.
