Шакли Дахолати. Шартҳои ҳадди ақали ва

шакли Дахолати - он шаттаи сабук ё торик, ки аз ҷониби рентген, ки дар марҳилаи ва ё берун аз марҳилаи бо якдигар ҳастанд, боиси аст. мавҷҳои нур ва монанди илова карда мешавад, вақте ки истифода бурда мешавад, агар ба марҳила онҳо мувофиқат (дар самти баланд бардоштани ё паст), ё он ки бо якдигар бекор агар дар antiphase мебошанд. Ин зуҳуроти даъват дахолати созанда ва харобиовар, мутаносибан. Агар чӯбро нур monochromatic, ҳамаи мавҷҳо, ки доранд, ҳамин дарозии, ба воситаи ду slits танг, ду чӯбро дар натиҷа мумкин аст, равона (таҷрибаи аввалин 1801 Томас ҷавон, донишманди забони англисӣ, ки ба туфайли ӯ ба хулосае омад, ки табиат мавҷи нур гузаронида шуд) мегузарад дар экран ҳамвор, ки ба ҷои он ду нуқтаҳои такрори шудаанд шилшила дахолати ташкил - яксон намунаи нур ва минтақаҳои торик alternating. Ин падида истифода бурда мешавад, барои мисол, дар тамоми interferometers оптикӣ.

superposition

Дар Хусусияти хоси як superposition мавҷҳои, ки рафтори мавҷҳои superimposed тасвир мекунад. принсипи он дар он аст, ки вақте ки дар фазои ду мавҷҳои superimposed, ба вайроншавии дар натиҷа ба маблағи алгебравии аз ташаннуҷ инфиродӣ баробар аст вогузошта шудааст. Баъзан дар perturbations калон ин қоида вайрон аст. Ин рафтори оддӣ боиси як қатор таъсири доранд, ки падидаҳои дахолати номида мешавад.

Падидаи дахолат аз тарафи ду ҳадд хос аст. Ду мавҷҳои созанда maxima рост, ва онҳо дар марҳилаи бо якдигар доранд. Дар натиҷаи superposition таҳкими аз фароғат аст. Дар амплитуда аз мавҷи омехта натиҷа ба маблағи amplitudes инфиродӣ баробар аст. Ва баръакс, дахолат харобиовар дар ҳадди як мавҷи вуқӯъ мепайвандад, бо ҳадди ақали дуюм - дар мухолифат мебошанд. Дар амплитуда аз мавҷи якҷоягӣ ба фарқи байни amplitudes қисмҳои таркибии он баробар аст. Дар сурате ки онҳо баробар бошанд, он халал пурра харобиовар аст, ва perturbation аз миёна умумии сифр аст.

озмоиш ҷавонон

Намунаи дахолати аз ду сарчашмаи таври равшан нишон медиҳад, ки ҳузури аз шиддати мавҷҳо дарҳам такрори. Томас ҷавон пешниҳод намуд, ки сабук - як мавҷи, ки итоъат кунад принсипи superposition. дастоварди машҳури худ ба намоиши таҷрибавии Ҷумҳурии Тоҷикистон созанда ва харобиовари буд, дахолати нур дар 1801 Дар нусхаи муосири озмоиш ҷавон дар табиат, танњо дар он истифода мебарад, манбаъњои нури мантиқан фарқ мекунад. Лазерӣ яксон равшан ду slits баробари дар сатҳи ношаффоф. ағбаи Light ба воситаи онҳо, аст, ки дар экран дурдаст нест. Вақте, ки паҳнои байни slits шумор меравад, хеле бузургтар аз wavelength, қоидаҳои оптика geometrical бингаранд - дар экран дар ду минтақаи мунаввар дида. Бо вуҷуди ин, муносибати аз slits diffracted сабук ва мавҷҳо дар экран доранд, оид ба њар як дигар superimposed. Diffraction худи натиҷаи табиати мавҷи нур ва ҳанӯз намунаи дигари ин таъсир аст.

Намунаи дахолат

Принсипи superposition тақсимоти шиддатнокии натиҷа дар экран равшан муайян мекунад. Намунаи халал расонда шавад, вақте ки фарқи роҳи аз сӯрохӣ ба экран ба тамоми шумораи wavelengths (0, λ, 2λ, ...) баробар аст. Ин тафовут таъмин менамояд, ки highs дар як вақт меояд. дахолати харобиовар рух медиҳад, вақте ки фарқ роҳи ки ба рақами бутуни ишора аз wavelengths ҷуброн ним баробар (λ / 2, 3λ / 2, ...). Jung истифода далелҳои геометрии нишон дод, ки дар superposition боиси як қатор басомадҳои баробар хонем ё минтақаҳои шиддатнокии баланди мувофиқ ба минтақаҳои дахолати созанда, ҷудо аз тарафи минтақаҳои торик пур харобиовар.

фосила Хоул

Як геометрия параметри муҳим бо ду slits ба таносуби λ wavelength сабук ва масофаи байни сӯрохиро г. аст. Агар λ / г аст, хеле камтар аз 1, масофаи байни басомадҳои хурд хоҳад буд ва таъсири кўшишњои доранд, ба мушоҳида нарасида буд. Истифодаи slits зич хонем, Jung қодир ба тақсим сабук ва минтақаҳои торик буд. Ҳамин тавр, ӯ ба wavelengths ранг нури намоён муайян карда мешавад. арзиши хеле хурд онҳо мефаҳмонад, ки чаро ин таъсири танҳо дар зери шароити муайян ба мушоҳида мерасад. Барои тақсим соҳаҳои дахолати созанда ва харобиовар, масофаи байни манбаи мавҷҳои нур, бояд хеле хурд бошад.

wavelength

Нозирони таъсири халал барои ду сабабҳои дигар душвор аст. Бештари сарчашмаҳои сабук эљод спектри wavelength пайваста, дар ташаккули шакли дахолати якчанд superimposed ба якдигар, ҳар ки бо як фосилаи байни шаттаи натиҷа медиҳад. Ин маҳв таъсири бештар ёд, ба монанди соҳаҳои зулмот пурра.

coherency

Ин халал метавонад беш аз як давраи дарози вақт ба мушоҳида мерасад, зарур аст, ки ба истифодаи манбаъњои нури ягонаи. Ин маънои онро дорад, ки манбаъҳои афканишоти бояд муносибатҳои марҳилаи доимӣ нигоҳ дорад. Масалан, ду мавҷҳои harmonic аз басомад ҳамон ҳамеша дар муносибатҳои марҳилаи доимї ба ҳар як нуқтаи дар фазо - ё дар марҳилаи ё дар мухолифат марҳилаи, ё дар баъзе аз давлати мобайнӣ. Бо вуҷуди ин, бисёре аз сарчашмаҳои нур эљод мавҷи harmonic ҳақиқӣ. Ба ҷои ин, онҳо нур, ки дар он тағйироти марҳилаи тасодуфӣ рух миллионҳо маротиба дар як сония мерезед. Чунин радиатсионӣ аст incoherent номида мешавад.

сарчашмаи беҳтарин - лазерӣ

Дахолати ҳол мушоҳида чун мавҷҳои superimposed дар фазои ду сарчашмаи incoherent, вале шакли дахолат ба таври тасодуфӣ бо гузариш марҳилаи тасодуфӣ ҳам фарқ мекунанд, якҷоя. санҷандаҳоро Light, аз ҷумла чашмон, метавонад симои зудтағйирёбанда ба қайд накунед, ва танҳо шиддатнокии миёнаи вақт. Дар чӯбро лазерӣ қариб monochromatic (м. E. иборат аз як wavelength ягона) аст ва highly-. Ин манбаи нури беҳтарин барои риояи таъсири халал аст.

Муайян намудани басомад

Баъд аз Jung 1802 аз wavelengths чораи нури намоён метавонад бо суръати кофӣ дақиқи нури дастрас дар вақти ба ҳисоб басомади тақрибии он таносуб. Барои мисол, нури сабз ба тақрибан 6 × ¹⁴ октябри Гц баробар аст. Ин бисёр супоришҳои миқёси бузургтар аз басомади аст, аз ларзишҳоро механикї. Барои муқоиса, шахс метавонад бо садои басомадњо то 2 × ¹⁰ апрели соли Гц шунид. Чӣ маҳз дар сатҳи гуногун ҳанӯз сирре барои 60 соли оянда боқӣ мемонад.

Дахолат дар филми борик

Таъсири мушоҳида ба геометрия сӯрохӣ дукарата истифода бурда Томас ҷавон маҳдуд карда намешавад. Вақте ки пирон бо инъикоси ва refraction аз рентген аз ду рӯи ҷудо аз тарафи масофаи муқоисашаванда бо wavelength нест, мудохила дар филми лоғар амал меояд. Нақши филми байни сатњњои метавонад чангкашак, ҳаво, моеъ ё ягон мақоми сахти шаффоф мебозанд. Бо дарназардошти намоён таъсири дахолати тарафи андозаи чанд micrometers маҳдуд аст. Мисоли маълум тамоми филм як ҳубобӣ аст. Light инъикос аз он, ки superposition ду мавҷҳои аст - яке аз сатҳи пеши инъикос, ва дуюм - дар пушти. Онҳо дар фазои мепушонанд ва ба якдигар, илова шуда. Вобаста ба ғафсӣ филми собун, аз ду самт метавонад созанда ё destructively њамкорї менамоянд. A њисоб пурраи намунаи дахолати, ки нишон медиҳад, ки барои сабук бо wavelength λ дахолати созанда аст, ки барои як ғафсӣ филми λ / 4 мушоҳида, 3λ / 4, 5λ / 4, ва ғайра, ва харобиовар - .. Барои λ / 2, λ, 3λ / 2, ...

Формулаҳо барои ҳисоб

падидаи дахолати ҳои бисёр буд, то он муҳим барои фаҳмидани муодилаи асосии марбут бознамегардем. Дар муодилаҳои зерин имкон медиҳад, ки ҳисоб намудани арзишҳои гуногун вобаста ба дахолати, барои ду олат бештар маъмул он.

тасмаҳои нури Макон дар озмоиш ҷавон кард, .. Яъне сайтҳо бо дахолати созанда метавон бо истифода аз ибораи ҳисоб карда мешавад: Y _{нур аст.} = (ΛL / г) м, ки дар он λ - wavelength; м = 1, 2, 3, ...; г - масофа байни slits; L - масофаи ба ҳадаф.

.. Макон басомадҳои торик, яъне соҳаҳои ҳамкории харобиовар аст, дода мешавад: Y _{торик аст.} = (ΛL / г) (м + 1/2).

Барои дигар намудҳои дахолат - дар филми лоғар - ҳузури superposition созанда ё харобиовар муайян гузариш марҳилаи мавҷҳо инъикос, ки вобаста ба ғафсӣ филм ва шохиси зарарро аз он. Дар муодилаи аввал тасвир ба сурати набудани чунин як баст, ва дуюм - гузариш аз нисфи wavelength:

2nt = mλ;

= (М + 1/2) λ 2nt.

Дар ин ҷо, λ - wavelength; м = 1, 2, 3, ...; т - роҳи мегузарад дар филми; м - индекси refraction.

Нозирони дар табиат

Вақте ки офтоб медурахшад оид ба ҳубобӣ, шумо метавонед шатта ранга дурахшон дид, зеро wavelengths гуногун ба дахолати харобиовар мутеъ ва аз инъикоси дур. Ба нури инъикос боқимонда ҳамчун эҳтиётӣ ранги иловагї пайдо мешавад. Барои мисол, агар дар натиҷаи дахолати харобиовар компоненти сурх ғоиб аст, инъикос хоҳад кард кабуд мешавад. Дар филм тунуки равған об, таъсири хуб меорад. Дар табиат, парҳоро баъзе паррандагон, аз ҷумла peacocks ва hummingbirds ва садаф баъзе гамбускҳо пайдо равшантар, дар ҳоле ки тағйир ранги вақте ки шумо кунҷи тамошои таъғир диҳед. физикаи оптикӣ дар ин ҷо дахолат мавҷҳои сабук инъикос аз сохторҳои биёфаридем лоғар ё рамзхо инъикос чубҳои аст. Ба ҳамин монанд марворид ва ниҳонӣ Айрис мебошанд, бо сабаби ба superposition намудани мулоҳизаҳои аз қабатҳои сершумор аз марворид. сангҳои қиматбаҳо, ба монанди opal, стенди намунаҳои дахолати зебо асари ки порапора нур аз сохторҳои мунтазам ташкил зарраҳои spherical микроскопї.

ариза

Бисёр барномаҳои технологии зуҳуроти дахолати нур дар ҳаёти ҳаррӯза аст. Онҳо оптика камера физика асос ёфтааст. Оддӣ молидани линзаҳо antireflection филми лоғар аст. ғафсӣ ва refraction аз рентген он қадар интихоб истеҳсоли дахолати харобиовари нури намоён инъикос мегардад. coatings бештар махсус иборат аз қабатҳои сершумор филмҳои борик ки барои гузаштани танҳо радиатсионӣ дар доираи як қатор wavelength танг ва аз ин рӯ ҳамчун филтрҳо истифода бурда мешавад. coatings бисёрқабатаи низ истифода бурда, ба баланд бардоштани reflectivity аз оинаҳои телескоп астрономӣ, инчунин resonators лазерӣ оптикӣ. Interferometry - усулҳои андозагирии дақиқ истифода бурда мешавад барои бақайдгирии тағйироти хурд дар масофаи нисбии - оид ба риояи намудани баст нур ва басомадҳои торик истеҳсол нури инъикос асос меёбад. Масалан, ченкунии, ки чӣ тавр намунаи дахолати, ки тағйир медиҳад, имконият медиҳад, барои насб кардани curvature аз рӯи ҷузъҳои оптикӣ дар lobes wavelength оптикӣ.