Müdaxilə nümunələri. maksimum və minimum şərtləri

Müdaxilə nümunələri - Bu bir-biri ilə mərhələsində və ya mərhələsi həyata olan şüalarının səbəb işıq və ya tünd zolaqdan edir. tətbiq onların mərhələləri (artan və ya azalan istiqamətində) üst-üstə düşür əgər Light dalğaları kimi, əlavə, və ya onlar antiphase əgər onlar bir-birinə ləğv. Bu hadisələrin müvafiq olaraq, konstruktiv və dağıdıcı müdaxilə deyilir. monoxromatik işıq şüaları, eyni uzunluğu bütün dalğaları, iki dar çapığı çıxan şüa iki yönəldilə bilər (sınaq ilk onun sayəsində işıq dalğa təbiət ki, nəticəyə gəldi Thomas Young, İngilis alim tərəfindən 1801-ci ildə keçirilib) keçir əvəzinə iki üst-üstə ləkələr müdaxilə saçaqlı formalaşır düz ekran - bərabər işıq və qaranlıq sahələri model alternativ. Bu fenomen bütün optik interferometrlər, məsələn, istifadə olunur.

superpozisiya

düzülmüş dalğaları davranış təsvir dalğaları bir superpozisiya müəyyən xarakterik. Onun prinsipi eklenmiş iki dalğaları məkanında çıxan narahatlıq fərdi iğtişaşlar cəbri cəminə bərabərdir ki, yatır. Bəzən böyük tedirginlikler bu qayda pozulur. Bu sadə davranış müdaxilə hadisələri deyilir təsiri bir sıra gətirib çıxarır.

müdaxilə fenomeni iki ifrata ilə xarakterizə olunur. iki dalğaları konstruktiv Maxima üst-üstə düşür və onlar bir-biri ilə mərhələsi var. superpozisiya nəticəsində pozulması gücləndirilməsidir. nəticəsində qarışıq dalğa amplitude fərdi genlik cəminə bərabərdir. Əksinə, bir dalğa maksimum dağıdıcı müdaxilə ikinci minimum təsadüf - onlar müxalifət var. birləşdirilmiş dalğa amplitudası onun tərkib hissələrinin genlik arasındakı fərq bərabərdir. onlar bərabər halda, tam dağıdıcı müdaxilə və ümumi orta perturbation sıfır.

Gənc təcrübə

iki mənbələrinin müdaxilə model aydın üst-üstə dalğaların iştirakı göstərir. Thomas Young yüngül təklif - superpozisiya prinsipi itaət bir dalğa. Onun məşhur nailiyyət konstruktiv və dağıdıcı eksperimental nümayiş etdi işıq müdaxilə təbiətdə Gənc təcrübə müasir versiyası yalnız ardıcıl işıq mənbələri istifadə edir ki, fərqlənir 1801-ci ildə. Laser uniformly qeyri-şəffaf səthi iki paralel çapığı işıqlandırır. onların vasitəsilə Light keçən, bir uzaq ekran var. çapığı arasında eni dalğa xeyli böyük olduqda, həndəsi optika qaydaları müşahidə - ekran iki işıqlı regionlarda görüldü. Lakin çapığı yanaşma yüngül diffracted və ekranda dalğaları bir-birinə eklenmiş olunur. Difraksiya işıq dalğa təbiəti nəticəsi və bu təsiri hələ bir nümunəsidir özü edir.

müdaxilə model

superpozisiya prinsipi işıqlı ekran nəticəsində intensivliyi paylanması müəyyən edir. ekran kesmek olan yol fərq dalğa (0, λ, 2λ, ...) bütün sayına bərabər olduqda müdaxilə model baş verir. Bu fərq highs eyni zamanda gəlir təmin edir. Dağıdıcı müdaxilə zaman yarısı ofset dalğa bir tam sayına bərabər yol fərq (λ / 2, 3λ / 2, ...). Jung superpozisiya dağıdıcı tam qaranlıq sahələri ayrılmış konstruktiv müdaxilə regionlarda müvafiq bərabər aralıklı lentlər və ya yüksək intensivliyi sahələrdə bir sıra gətirib çıxarır göstərir ki, həndəsi arqumentləri istifadə olunur.

Hole spacing

iki çapığı ilə mühüm parametr həndəsə işıq dalğa λ nisbəti və d deşik arasında məsafə var. λ / d 1-dən daha az olarsa, lentlər arasında məsafə kiçik olacaq və üst-üstə düşən təsiri müşahidə olunmur. yaxından aralıklı çapığı istifadə edərək, Jung işıq və qaranlıq sahələri bölmək bacardı. Belə ki, o görünən işıq rəng dalğa müəyyən. Bu təsiri yalnız müəyyən şərtlər altında müşahidə niyə onların son dərəcə kiçik dəyər izah edir. konstruktiv və dağıdıcı müdaxilə sahələri bölmək üçün işıq dalğaları mənbəyi arasında məsafə çox kiçik olmalıdır.

dalğa

müdaxilə təsiri Müşahidə iki digər səbəblərdən çətin olur. Ən işıq mənbələri zolaqdan arasında interval ilə hər birinə eklenmiş çox müdaxilə nümunələri formalaşması nəticəsində, davamlı dalğa spektri radio. Bu tam qaranlıq sahələri kimi ən tələffüz təsiri aradan qaldırır.

rabitəlilik

Bu müdaxilə uzun müddət ərzində müşahidə edilə bilər, bu, ardıcıl işıq mənbələrindən istifadə etmək lazımdır. Bu radiasiya mənbələri sabit mərhələsi əlaqələr saxlamaq lazımdır ki, deməkdir. Məsələn, eyni tezlikdə iki harmonik dalğaların həmişə məkanda hər nöqtəsinə sabit mərhələsi əlaqələr var - mərhələsində və ya faza müxalifət və ya bəzi aralıq dövlət bilərsiniz. Lakin, işıq mənbələri ən doğru harmonik dalğa radio. Əksinə, onlar təsadüfi faza dəyişiklik saniyədə dəfə milyonlarla baş verdiyi işıq buraxmaq. Belə radiasiya əlaqəsiz adlanır.

Ideal mənbəyi - lazer

iki əlaqəsiz mənbələrinin məkanında dalğaları düzülmüş zaman müdaxilə hələ müşahidə olunur, lakin müdaxilə nümunələri bir təsadüfi mərhələsi shift ilə birlikdə təsadüfi dəyişir. Light sensorlar, gözləri, o cümlədən sürətlə dəyişən image qeydiyyatdan bilməz və zaman yalnız orta intensivliyi. lazer şüaları demək olar ki, monoxromatik (m. E. bir dalğa ibarətdir) və highly-. Bu müdaxilə təsiri müşahidə üçün ideal işıq mənbəyidir.

tezliyi müəyyən edilməsi

Jung 1802 sonra görünən işıq tədbir dalğa, onun təxmini tezliyi hesablanması üçün zaman mövcud işıq kifayət qədər dəqiq sürəti ilə bağlı ola bilər. Məsələn, yaşıl işıq 6 × ¹⁴ oktyabr Hz bərabərdir. Bu tezlik daha çox bal gücündə çox əmr edir mexaniki vibrasiya. Müqayisə üçün, bir şəxs × 10 ⁴ 2 Hz qədər tezliklərin ilə səs eşitmək bilər. Nə dəqiq dərəcəsi dəyişir hələ növbəti 60 il üçün bir sirr olaraq qalmışdır.

nazik film müdaxilə

müşahidə təsiri Thomas Young tərəfindən istifadə ikiqat kesmek həndəsə məhdud deyil. dalğa ilə müqayisə məsafə ayrılmış iki səthlər şüalarının əks və refraksiya olduqda, müdaxilə nazik filmlərin baş verir. səthlər arasında film rolu vakuum, hava, maye və ya hər hansı şəffaf bərk orqan oynaya bilər. görünən işıq müdaxilə təsiri bir neçə mikrometreler ölçüləri ilə məhdudlaşır. bütün film tanınmış nümunəsi bubble edir. bir ön səthindən əks olunan ikinci olunur - - geri Light ondan iki dalğaları bir superpozisiya edir əksini tapmışdır. Onlar məkanında üst-üstə düşür və bir-birinə əlavə edib. sabun film qalınlığı asılı olaraq, iki dalğaları konstruktiv və ya destruktiv qarşılıqlı bilər. müdaxilə model tam hesablanması konstruktiv müdaxilə λ / 4-film qalınlığı üçün müşahidə olunur λ bir dalğa, 3λ / 4 ilə işıq, 5λ / 4, s və dağıdıcı üçün olduğunu göstərir - .. λ üçün / 2, λ, 3λ / 2, ...

hesablanması üçün düsturlar

müdaxilə fenomeni çox istifadə idi, belə ki, ona aid əsas tənlik anlamaq üçün vacibdir. aşağıdakı tənliklər iki ən ümumi hallar, müdaxilə ilə bağlı müxtəlif dəyərlər hesablanması imkan verir.

Yer yüngül zolaqlar Young təcrübə, .. konstruktiv müdaxilə ilə Yəni sites ifadəsini istifadə hesablanır bilər: y _yüngül. = (ΛL / d) m, burada λ - dalğa; m = 1, 2, 3, ...; d - çapığı arasında məsafə; L - məsafə hədəf.

dağıdıcı qarşılıqlı sahələri tərəfindən verilir, yəni .. Yer qaranlıq lentlər: y _qaranlıq. = (ΛL / d) (m + 1/2).

nazik film - - digər növ müdaxilə üçün konstruktiv və ya destruktiv superpozisiya olması film qalınlığı və onun kırılma indeksi asılıdır əks dalğaların mərhələsi shift, müəyyən edir. ilk tənlik belə növbədə olmaması vəziyyətində, ikinci təsvir - yarım dalğa növbədə:

2NT = mλ;

2NT = (m + 1/2) λ.

Burada λ - dalğa; m = 1, 2, 3, ...; t - film keçdiyi yol; n - refraksiya index.

Təbiətdə müşahidə

günəş bubble işıq saçır zaman müxtəlif dalğa dağıdıcı müdaxilə məruz əks çıxarılır ildən, siz, parlaq rəngli zolaqdan bilərsiniz. Qalan əks yüngül tamamlayıcı rəng aradan qaldırılması kimi görünür. dağıdıcı müdaxilə nəticəsində yox qırmızı komponenti kimi, misal üçün, əks mavi olacaq. Su neft nazik film oxşar təsir istehsal edir. Təbiət, peacocks və hummingbirds və bəzi böceği mərmi o cümlədən bəzi quşların lələk siz bucağı dəyişdirmək zaman rəng dəyişdirilməsi isə, parlaq görünür. burada optik fizika çubuqlar əks etdirən nazik laylı strukturları və ya seriallarda əks işıq dalğaları müdaxilə edir. Eynilə mirvari və shell görə inci çox qatlarından əks superpozisiya üçün, iris var. Belə opal kimi qiymətli daşlar, mikroskopik sferik hissəciklər təşkil müntəzəm strukturları işıq səpilmə səbəb eksponat gözəl müdaxilə nümunələri.

ərizə

gündəlik həyatda işıq müdaxilə hadisələrinin çox texnoloji applications var. Onlar fizika kamera optika əsaslanır. Normal linzalar antireflection örtük nazik film. Onun qalınlığı və şüalarının refraksiya belə əks görünən işıq dağıdıcı müdaxilə istehsal seçilir. beləliklə dar dalğa daxilində yalnız radiasiya keçməsi üçün nəzərdə tutulan və nazik filmlərin neçə qat ibarət More ixtisaslaşdırılmış örtüklər filtreler kimi istifadə olunur. Multilayer örtüklər də astronomik teleskoplar güzgülər reflectivity, eləcə də optik lazer rezonatorları artırmaq üçün istifadə olunur. Interferometry - nisbi məsafə kiçik dəyişikliklər qeydiyyatdan üçün istifadə dəqiq ölçülməsi metodları - işıq növbədə və əks yüngül tərəfindən istehsal qaranlıq lentlər müşahidə əsaslanır. Məsələn, müdaxilə model dəyişir necə bir ölçü, optik dalğa lobes optik komponentlərin səthlərin əyrilik qurmaq üçün imkan verir.