Una sorgente di luce piana monocromatica a 486 nm forma, attraverso due fenditure separate di 1 mm seguite da una lente di focale 150 mm, frange di interferenza. Qual è la loro spaziatura su una parete distante 50 cm dal piano delle fenditure? Come cambiano le frange se l’intero sistema è immerso nell’acqua (n=1.33)?


Le frange si allargheranno e si sfuocheranno  rispetto alla loro immagine nel piano focale .

La loro spaziatura sul piano focale sarà :

Δy=λLd=(48610-91501)m0.073mmΔy=λ\frac{L}{d}=\left(486\cdot10^{-9}\frac{150}{1}\right)\,m≃0.073\,mm
Dalla similitudine dei triangoli ONQ e OMF si deduce la loro spaziatura nella parete distante 50 cm dal piano delle fenditure:

MFOF=NQOQNQ¯=OQ¯OF¯MF¯Δy=(5001500.073)mm0.24mm\frac{MF}{OF}=\frac{NQ}{OQ}⇒\widebar{NQ}=\frac{\widebar{OQ}}{\widebar{OF}}\cdot\widebar{MF}⇒Δy'=\left(\frac{500}{150}\cdot 0.073\right)\,mm≃0.24\;mm

Tutti i cammini ottici sono moltiplicati per uno stesso fattore (n=1.33) il fattore di fase diventa: knΔl2πyLnd\frac{k\,nΔl}{2}≃π\frac{y}{L}nd
La spaziatura tra due massimi nel piano focale della lente diventa:

Δy=λLnd=(48610-91501.331)m0.055mmΔy=λ\frac{L}{n\,d}=\left(486\cdot10^{-9}\frac{150}{1.33\cdot1}\right)\,m≃0.055\,mm

e nella parete distante 50 cm diventa: Δy=(5001500.055)mm0.18mmΔy'=\left(\frac{500}{150}\cdot 0.055\right)\,mm≃0.18\;mm