Årskurs: 7-9, Gymnasiet
Ämnesområde: Ljus och ljud, Våglära och optik

Vanligt dagsljus fotograferat genom ett par gitterglasögon ger vackra effekter med spektra i alla riktningar.

Material

• Gitterglasögon, finns hos flera firmor med fysikmateriel.
• Kamera, gärna en digitalkamera. På grund av att öppningen i glasögonen är ganska liten bör inte kameran ha för stor lins.

Experimentet

Fotografera genom glasögonen!

Vad är det som händer?
När man skickar vitt ljus, som ju består av alla färger, genom ett gitter sker en uppdelning av färgerna. Olika färger hamnar olika långt från mitten så som visas i figuren nedan. Blått hamnar närmast och rött längre bort. Fenomenet kallas för interferens.

I glasögonen sitter två korslagda gitter. Det betyder att ljuset här går genom något som kan liknas vid ett rutmönster uppbyggt av horisontella och vertikala spalter. Därför känns det inte så märkligt att man ser horisontella och vertikala spektra.

Att öppningar som sedan ligger längs diagonaler också ger upphov till interferensmönster känns kanske inte heller så konstigt. Men det krävs lite eftertanke för att man ska få avstånd och vinklar att gå ihop om man vill räkna på det!

Testa att gå ut på stan
Testa också att gå ut på stan med ett par gitterglasögon. Hur ser olika ljuskällor ut? 

Studera trafikljus av skilda slag - numera finns ju både färgat glödlampsljus och lysdioder. Titta på gatubelysningen - både den gula och den vita. Låt solen lysa in genom glasögonen. Hur ser den ut?

Kort förklaring av interferensmönster
För den som orkar läsa vidare ges här en kort förklaring till interferensmönstrets utseende.

Vill man närmare förstå hur mönstret uppstår måste man ta till den så kallade gitterekvationen. Man tittar då på hur avstånden mellan öppningar som ligger bredvid varandra, respektive diagonalt mot varandra, förhåller sig. 

Om vi kallar avståndet mellan grå och lila punkt i figuren nedan för d (=gitterkonstanten) blir avståndet mellan de lila punkterna en faktor roten ur 2 gånger större.

Första ordningens diagonala spektrum ska alltså falla närmare (mindre vinkel) mitten än de horisontella respektive vertikala. Som framgår av fotot är så inte fallet. Diagonala spektrum faller längre bort från mitten och orsaken till det framgår också av figuren. 

Utsläckning
Vi ser att de grå punkterna ligger precis mitt emellan de lila (i höjdled) och eftersom vägskillnaden då är lika med en halv våglängd, interfererar ljuset destruktivt (utsläckning). Konstruktiv interferens (på diagonalen) får vi först i andra ordningens spektrum, det vill säga längre ut från mitten.

(Materialet ingår i Science Snacks och är översatt av NRCF med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco. Besök deras hemsida för mer inspiration, ny flik)