ጣልቃ ቅጦችን. ከፍተኛው እና አነስተኛ ውል

ጣልቃ ቅጦችን - ይህም እርስ በርስ ደረጃ ላይ ወይም ደረጃ ውጭ ናቸው መካከል ጨረር ምክንያት ናቸው ብርሃን ወይም ጨለማ ግርፋት ነው. ተግባራዊ ጊዜ ያላቸውን ደረጃዎች (በመጨመር ወይም በመቀነስ ያለውን አቅጣጫ) እንዲገጣጠም ከሆነ የብርሃን ሞገድ እና እንደ አክለዋል, ወይም እነርሱ antiphase ውስጥ ካሉ እነሱም እርስ በርስ ይቅር ማለት. እነዚህ ክስተቶች በቅደም, ገንቢ እና አጥፊ ጣልቃ ይባላሉ. monochromatic ብርሃን በሞገድ ከሆነ, ተመሳሳይ ርዝመት ያላቸው ሁሉ ማዕበሉ ሁለት ጠባብ slits, ወደ ምክንያት በሞገድ ሁለት ሊተላለፉ ይችላሉ (ሙከራውን ለእርሱ አስቀድሞ ምስጋና የብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ የሚል መደምደሚያ ላይ መጥቶ, ቶማስ ያንግ, እንግሊዝኛ ሳይንቲስት, በ 1801 የተካሄደ ነው) በኩል ያልፋል በምትኩ ሁለት ተደራራቢ ቦታዎች መካከል ጣልቃ ዳር ዳር የተቋቋመው ናቸው ጠፍጣፋ ማያ ገጽ ላይ - ተሰጥኦና ብርሃን ጨለማ ቦታዎችን ጥለት alternating. ይህ ክስተት በሁሉም የጨረር interferometers ውስጥ, ለምሳሌ, ይውላል.

superposition

የተቀመጠ ማዕበል ባህሪ የሚገልጽ ማዕበል አንድ superposition ያለውን ፍቺ ባሕርይ. በውስጡ መርህ አንድ ላይ የተቀመጠ ሁለት ሞገድ ቦታ ላይ, ወደ ምክንያት ሁከት ግለሰብ ብጥብጥ ወደ A ልጀብራ ድምር ጋር እኩል ነው መቼ እንደሆነ እውነታ ውስጥ ተያዘ. አንዳንድ ጊዜ ትልቅ perturbations ላይ ይህን ህግ ጥሷል ነው. ይህ ቀላል ባህሪ ጣልቃ ክስተት ተብለው መሆኑን ውጤት በርካታ ይመራል.

ጣልቃ ያለው ክስተት ሁለት ጽንፎች ባሕርይ ነው. ሁለቱ ማዕበል ገንቢ ማግዙማ የተገጣጠመ ሲሆን እነርሱም እርስ በርሳቸው ደረጃ ላይ ናቸው. የ superposition ያለው ውጤት ወደ ሁከት እንዲጠናከር ነው. የ በውጤቱም ቅልቅል ማዕበል ያለው amplitude ግለሰብ amplitudes ድምር ጋር እኩል ነው. በተቃራኒው, አንድ ማዕበል ቢበዛ ውስጥ አውዳሚ ጣልቃ ሁለተኛ ከዝቅተኛው ጋር የሚገጣጠመው - እነርሱ ተቃውሞ ውስጥ ናቸው. ወደ ጥምር ማዕበል ያለውን amplitude በውስጡ ክፍል ክፍሎች መካከል amplitudes መካከል ያለውን ልዩነት ጋር እኩል ነው. እነሱ እኩል ናቸው የት ሁኔታ ሲጠናቀቅ አጥፊ ጣልቃ ነው, እና ጠቅላላ ጠሪ perturbation ዜሮ ነው.

ያንግ ሙከራ

ሁለት ምንጮች መካከል ጣልቃ ገብነት ጥለት በግልጽ ከተደራቢ ሞገድ ፊት ይጠቁማል. ቶማስ ያንግ ይህ ብርሃን ጠቁመዋል - superposition መርህ የሚታዘዝ ይህም ማዕበል. የእሱ ታዋቂ ስኬት ወደ ገንቢ እና አውዳሚ የሙከራ ሰልፍ ነበረ ብርሃን ጣልቃ በተፈጥሮ ላይ ያንግ ሙከራ ዘመናዊ ስሪት ብቻ ነው ወጥ ብርሃን ምንጭ እንደሚጠቀም ውስጥ ይለያል 1801. ውስጥ. ሌዘር ተሰጥኦና በ የኦፔክ ወለል ውስጥ ሁለት ትይዩ slits ያበራልን. በእነርሱ በኩል ብርሃን እያለፉ, ሩቅ ማያ ገጽ ነው. የ slits መካከል ያለውን ስፋት ያለው የሞገድ የበለጠ ጉልህ ይበልጣል ጊዜ, በጂኦሜትሪ ኦፕቲክስ ደንቦችን ጠብቄአለሁ - ማያ ሁለት አበራች ክልሎች ላይ ይታያል. ይሁን እንጂ, slits ያለውን አቀራረብ ብርሃን diffracted እና ማያ ገጹ ላይ ማዕበል እርስ ላይ የተቀመጠ ነው. Diffraction ብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ ምክንያት, በዚህ ውጤት ገና ሌላ ምሳሌ ራሱ ነው.

የ ጣልቃ ጥለት

superposition መርህ የበራው ማያ ገጹ ላይ የሚያስከትለውን ጫና ስርጭት ይወስናል. ማያ ወደ የተሰነጠቀ ከ መንገድ ልዩነት የሞገድ (0, λ, 2λ, ...) መካከል ሙሉ ቁጥር ጋር እኩል ነው ጊዜ ጣልቃ ጥለት የሚከሰተው. ይህ ልዩነት ከፍታና በተመሳሳይ ጊዜ ይመጣል መሆኑን ያረጋግጣል. አውዳሚ ጣልቃ በሚሆንበት ጊዜ በግማሽ በ ማካካሻ የሞገድ መካከል ኢንቲጀር ቁጥር ጋር እኩል መንገድ ልዩነት (λ / 2, 3λ / 2, ...). ጁንግ ወደ superposition አውዳሚ ሙሉ ጥቁር አካባቢዎች የተለዩ ገንቢ ጣልቃ ገብነት ክልሎች, ወደ ተጓዳኝ እኩል ሊከሰቱ ባንዶች ወይም ከፍተኛ ጫና ያለው አካባቢዎች ተከታታይ የሚወስደው ለማሳየት የጂኦሜትሪክ እሴቶች ተጠቅሟል.

ቀዳዳ ክፍተት

ሁለት slits ጋር አንድ አስፈላጊ መለኪያ ጂኦሜትሪ ብርሃን የሞገድ ርዝመት λ ሬሾ እና መ ቀዳዳዎች መካከል ያለው ርቀት ነው. λ / መ 1 ከ ያህል ያነሰ ከሆነ, ባንዶች መካከል ያለውን ርቀት ትንሽ ይሆናል እና ከተደራራቢ ውጤቶች ጠብቄአለሁ አይደሉም. በቅርብ ሊከሰቱ slits በመጠቀም ጁንግ ብርሃን ጨለማ ቦታዎች መከፋፈል ይችሉ ነበር. በመሆኑም የሚታይ ብርሃን ቀለማት የሞገድ ደርሰንበታል. እነዚህ ውጤቶች ብቻ በተወሰኑ ሁኔታዎች ሥር ተመልክተዋል ለምን ያላቸውን በጣም አነስተኛ ዋጋ ይገልጻል. ገንቢ እና አውዳሚ ጣልቃ ገብነት ያለውን ቦታዎች መከፋፈል, የብርሃን ሞገድ ምንጭ መካከል ያለው ርቀት በጣም ትንሽ መሆን አለበት.

የሞገድ

ጣልቃ ውጤቶች ምሌከታ ሌሎች ሁለት ምክንያቶች ፈታኝ ነው. አብዛኞቹ የብርሃን ምንጮች ግርፋት መካከል ክፍተት ጋር እርስ, እርስ ላይ የተቀመጠ በርካታ ጣልቃ ስርዓተ ምስረታ ምክንያት, አንድ ቀጣይነት የሞገድ ህብረቀለም ታመነጫለች. ይሄ እንደ ሙሉ ጨለማ ቦታዎች እንደ በጣም ይጠራ ውጤቶች, አያስቀርም.

coherency

ይህ ጣልቃ ጊዜ ለረጅም ጊዜ በላይ መከበር ሊሆን ይችላል, ይህም የተቀናጀ ብርሃን ምንጮችን መጠቀም አስፈላጊ ነው. ይህ የጨረር ምንጮች በቋሚ ዙር ግንኙነት መጠበቅ አለባቸው ማለት ነው. ለምሳሌ ያህል, ተመሳሳይ ብዛት ሁለት harmonic ማዕበል ሁልጊዜ ቦታ ላይ እያንዳንዱ ነጥብ አንድ ቋሚ ዙር ግንኙነት አለን - ደረጃ ላይ ወይም ደረጃ ተቃውሞ ውስጥ, ወይም በአንዳንድ መካከለኛ ግዛት ውስጥ አንድም. ይሁን እንጂ, ብርሃን ምንጮች መካከል አብዛኞቹ እውነተኛ harmonic ማዕበል ታመነጫለች. ይልቅ, በዘፈቀደ ዙር ለውጥ በሴኮንድ ጊዜ በሚሊዮን የሚቆጠሩ ተጠቅሶ ውስጥ ብርሃን, ያሰማሉ. እንዲህ ዓይነቱ ጨረር ወጥ ይባላል.

ሃሳባዊ ምንጭ - የሌዘር

ሁለት ወጥ ምንጮችን ቦታ ውስጥ ሞገድ ላይ የተቀመጠ ጊዜ ጣልቃ አሁንም ከታየ, ነገር ግን ጣልቃ ስርዓተ የዘፈቀደ ዙር ፈረቃ ጋር አብረው, በዘፈቀደ ይለያያሉ. ብርሃን አነፍናፊዎች ዓይኖች ጨምሮ, አንድ በፍጥነት እየተለወጠ ምስል መመዝገብ አይችሉም, እና ጊዜ ብቻ በአማካይ ጫና ያለው. የሌዘር በሞገድ ማለት ይቻላል monochromatic (ሜ. ሠ በአንድ የሞገድ ያካትታል) ነው እና highly-. ይህ ጣልቃ ውጤቶች መጠበቅ ምቹ ብርሃን ምንጭ ነው.

ድግግሞሽ መወሰኛ

ጁንግ 1802 በኋላ የሚታይ ብርሃን መስፈሪያ የሞገድ በውስጡ ግምታዊ ድግግሞሽ ለማስላት ጊዜ የሚገኝ ብርሃን የማያንሱ ትክክለኛ ፍጥነት ላይ የቆመ ይቻላል. ለምሳሌ ያህል, አረንጓዴ ስለ ብርሃን 6 × ጥቅምት ¹⁴ Hz ጋር እኩል ነው. ይህ ድግግሞሽ የሚበልጥ ስፋት በርካታ ትዕዛዞች ነው ሜካኒካዊ እርግብግቢት ነው. ንጽጽር ያህል, አንድ ሰው 2 × ¹⁰ ሚያዝያ Hz እስከ frequencies ጋር ድምፅ መስማት ይችላል. ምን በትክክል ፍጥነት ይለያያል አሁንም ለሚቀጥሉት 60 ዓመታት ያህል ሚስጥር ሆኖ ነበር.

ቀጭን ፊልሞች ላይ ጣልቃ መግባት

የ ጠብቄአለሁ ውጤቶች ቶማስ ያንግ በ ጥቅም ላይ ድርብ የተሰነጠቀ በጂኦሜትሪ ብቻ አይደሉም. የ የሞገድ ርዝመት ጋር የሚተካከል ርቀት በመለያየት በሁለት ነገሮች ከ ጨረር ነጸብራቅ እና ጨረር የለም ጊዜ ጣልቃ ቀጭን ፊልሞች ላይ የሚከሰተው. ወደ ክፍል ቦታዎች መካከል ፊልም ሚና ቫክዩም, አየር, ፈሳሽ ወይም ማንኛውም ብርሃን አሳላፊ ጠንካራ አካል መጫወት ይችላሉ. የሚታይ ብርሃን ውስጥ ጣልቃ ውጤቶች ጥቂት ማይክሮ መካከል መጠኖች የተገደበ ነው. ሁሉ ፊልሙ አንድ የታወቀ ምሳሌ አረፋ ነው. አንድ የፊት ገጽ ከ ያንጸባረቀ ሲሆን ሁለተኛው ነው - - ጀርባ ላይ ብርሃን ከእርሷ ሁለት ማዕበል አንድ superposition ነው አንጸባርቋል. እነዚህ ቦታ ላይ መደራረብ እርስ በርስ ታክሏል. ስለ ሳሙና ፊልም ውፍረት ላይ በመመስረት, ሁለት ማዕበል ገንቢ ወይም ጥፋት መስተጋብር ይችላሉ. የ ጣልቃ ጥለት አንድ ሙሉ ስሌት ገንቢ ጣልቃ λ / 4 አንድ ፊልም ውፍረት ለ ከታየ λ የሆነ የሞገድ ርዝመት, 3λ / 4 ጋር ብርሃን, 5λ / 4, ወዘተ, እና አጥፊ ያህል እንደሆነ ይጠቁማል - .. λ ለማድረግ / 2, λ, 3λ / 2, ...

በማስላት ለ ቀመሮች

ጣልቃ ክስተት ብዙ ጥቅሞች ነበር; ስለዚህ በውስጥም በተያያዘ መሠረታዊ ቀመር መረዳት አስፈላጊ ነው. የሚከተሉት እኩልታዎች በውስጡ ሁለቱ በጣም የተለመዱ ጉዳዮች ያህል ጣልቃ ገብነት ጋር የተያያዙ የተለያዩ እሴቶች ስሌቱ ያስችላቸዋል.

ውስጥ የአካባቢ ብርሃን ቁራጮች ያንግ ሙከራ, .. ገንቢ ጣልቃ ገብነት ጋር IE ጣቢያዎች አገላለጽ በመጠቀም ሊሰላ ይችላል: ዳ _{ብርሃን ነው.} = (ΛL / መ) ሜትር, የት λ - የሞገድ; ሜ = 1, 2, 3, ...; መ - የ slits መካከል ያለውን ርቀት; L - ርቀት ኢላማ ለማድረግ.

አውዳሚ በይነግንኙነት ያለውን አካባቢዎች የተሰጠ ማለትም .. አካባቢ ጨለማ ባንዶች: y _{ጨለማ ነው.} = (ΛL / መ) (ሜ + 1/2).

ቀጭን ፊልሞች ላይ - - ሌሎች ዝርያዎች ጣልቃ ገንቢ ወይም አውዳሚ superposition ፊት ፊልሙ ውፍረት እና መካከል refractive ኢንዴክስ ላይ ይወሰናል ይህም የሚያንጸባርቅ ሞገድ ዙር ፈረቃ, ይወስናል. የመጀመሪያው ቀመር እንዲህ ፈረቃ አለመኖር ሁኔታ, እንዲሁም ሁለተኛው ይገልጻል - ግማሽ የሞገድ አንድ ፈረቃ:

2nt = mλ;

2nt = (ሜ + 1/2) λ.

እነሆ, λ - የሞገድ; ሜ = 1, 2, 3, ...; ረጥ - በፊልሙ ውስጥ በተንጣለለው መንገድ; n - ጨረር ውስጥ መረጃ ጠቋሚ.

በተፈጥሮ ውስጥ ታዛቢ

ፀሐይ በ አረፋ ላይ ስትወጣ የተለያዩ የሞገድ ጎጂ ጣልቃ ገብነት ከተገዛለት እና ነጸብራቅ ይወገዳሉ ጀምሮ, አንተ ወደ ደማቅ ቀለም ግርፋት ማየት ይችላሉ. የቀሩት የሚያንጸባርቅ ብርሃን አንድ የተጨማሪ ቀለም ማስወገድ ሆኖ ይታያል. አውዳሚ ጣልቃ ገብነት ሳቢያ ብርቅ ቀይ አካል ነው እንደ ከሆነ ለምሳሌ ያህል, ነጸብራቅ ሰማያዊ ይሆናል. ውኃ ላይ ዘይት ያለውን ቀጭን ፊልም ተመሳሳይ ውጤት ያስገኛል. በተፈጥሮ ውስጥ ጣዎስ እና ሃሚንግበርዶች, እንዲሁም አንዳንድ ጥንዚዛ ዛጎሎች ጨምሮ አንዳንድ ወፎች, ያለውን ላባ አንተ የእይታ አንግል ሲቀይሩ ቀለም በመለወጥ ላይ ሳለ, ደምቆ ይታያል. እዚህ የጨረር ፊዚክስ በትሮችን የሚያንጸባርቅ ቀጭን በተነባበሩ መዋቅሮች ወይም ድርድሮች የሚያንጸባርቅ ብርሃን ሞገድ ጣልቃ ገብነት ነው. በተመሳሳይ ዕንቁ እና ሼል ምክንያት ዕንቁ ንብርብሮች ከ ነጸብራቅ መካከል superposition ወደ Iris ናቸው. እንደ ኦፓል ያሉ የከበሩ ድንጋዮች, መነጽር ሉላዊ ቅንጣቶች የሚመሰረተው መደበኛ መዋቅሮች ከ ብርሃን ይበትናል ምክንያት ኤግዚቢሽን ውብ ጣልቃ ቅጦች.

ትግበራ

በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ብርሃን ጣልቃ ክስተቶች በርካታ የቴክኖሎጂ መተግበሪያዎች አሉ. እነዚህ ፊዚክስ ካሜራ ኦፕቲክስ የተመሠረቱ ናቸው. መደበኛ ሌንሶችን antireflection ሽፋን ቀጭን ፊልም ነው. ውፍረት እና ጨረር ጨረር እንዲሁ የሚያንጸባርቅ የሚታይ ብርሃን አጥፊ ጣልቃ ገብነት ለማምረት መርጠዋል ናቸው. በመሆኑም አንድ ጠባብ የሞገድ ክልል ውስጥ ብቻ ጨረር በማለፍ የታለሙ እና ቀጫጭን ፊልሞች ንብርብሮች ባካተተ ተጨማሪ ልዩ ቅቦች ማጣሪያዎች ሆነው ጥቅም ላይ ይውላሉ. Multilayer ቅቦች ደግሞ የሥነ ፈለክ ቴሌስኮፖች መካከል መስተዋቶች reflectivity, እንዲሁም የጨረር የሌዘር የማስተጋባት ለማሳደግ ጥቅም ላይ ይውላሉ. Interferometry - አንጻራዊ ርቀት ላይ ትናንሽ ለውጦችን ማስመዝገብ የሚያገለግል ትክክለኛ የመለኪያ ዘዴዎች - ብርሃን በፈረቃ እና የሚያንጸባርቅ ብርሃን በ ምርት ጨለማ ባንዶች መካከል ምሌከታ ላይ የተመሠረተ ነው. ለምሳሌ ያህል, ጣልቃ ጥለት ይለውጣል እንዴት ያለ መለካት, አንድ የጨረር የሞገድ ለመፍካት ውስጥ የጨረር ምንዝሮች ክፍል ቦታዎች መካከል ጎበጥ እንዲያዋቅሩ ያስችልዎታል.