dubbelslit

Dubbelslit is een optische opstelling met twee smalle spleten die parallel aan elkaar zijn geplaatst. Wanneer coherente lichtbron door beide spleten valt, ontstaan op een scherm een patroon van heldere en donkere banden door interferentie van de golven die via de twee spleten uitkomen. Dit patroon illustreert de golfachtige aard van licht en speelde een sleutelrol in het bevestigen van de golftheorie in de 19e eeuw.

Historisch is Thomas Young bekend door het dubbelslit-experiment, uitgevoerd aan het begin van de 19e eeuw, waarmee hij aantoont dat licht interfereert. Het concept is sindsdien uitgebreid naar overige deeltjes, zoals elektronen en neutronen, wat aanwijzingen geeft voor golfeigenschappen op microscopisch niveau en voor kwantuminterferentie.

Principe: de twee spleten vormen coherente golfvelden die elkaar overlappen. Constructieve interferentie treedt op waar de golven elkaar in fase versterken, wat leidt tot heldere banden; destructieve interferentie treedt op waar ze tegenfase zijn, wat donkere banden oplevert. Voor kleine kijkhoeken bevinden heldere banden zich op posities waarvoor d sin θ = m λ, met m een geheel getal. De afstand tussen twee naastliggende heldere banden ligt bij een scherm op afstand L ongeveer op Δy ≈ λ L / d. Als elke spleet een breedte a heeft, wordt het patroon ook vermenigvuldigd met een envelope I(θ) ≈ I0 cos^2(π d sin θ / λ) [sinc(π a sin θ / λ)]^2.

Toepassingen en varianten omvatten onder meer onderwijsmetingen, calibratie van optische instrumenten en onderzoek naar coherence; in moderne experimenten bevestigt het principe van interferentie ook bij individuele deeltjes, wat fundamenten van de kwantummechanica raakt.