ከኮንቬክስ ጎን ጋር በጠፍጣፋ ብርጭቆ ላይ የተቀመጠ. በመካከላቸው የአየር ክፍተት ይፈጠራል, ውፍረቱ ከመካከለኛው እስከ ጠርዝ ድረስ ይጨምራል (ምስል 1).
አንድ monochromatic ብርሃን በሌንስ ላይ ቢወድቅ |
||||
ብርሃን, ከዚያም ማዕበሎቹ ከላይ ይንፀባርቃሉ እና |
||||
የዚህ የአየር ክፍተት ዝቅተኛ ወሰን, |
||||
እርስ በእርሳቸው ጣልቃ ይገባሉ, እና ልዩነቱ |
||||
በመካከላቸው ያለው ምት እንደ ውፍረት ይወሰናል |
||||
በዚህ ቦታ የአየር ክፍተት. | ||||
በተንጸባረቀው ውስጥ | ||||
የሚከተለው ምስል ይታያል: በመሃል ላይ - |
||||
በተለዋጭ የተከበበ ጨለማ ቦታ |
||||
concentric ብርሃን እና | ||||
ጣልቃ መግባት | ቀለበቶች | እየቀነሰ ነው። |
||
ውፍረት. በሚተላለፈው ብርሃን ስዕሉ ተቃራኒው ይሆናል: በማዕከሉ ውስጥ ያለው ቦታ ብርሃን ይሆናል, እና ሁሉም የብርሃን ቀለበቶች በጨለማ እና በተቃራኒው ይተካሉ. የተለመዱ የብርሃን ምንጮችን በሚጠቀሙበት ጊዜ የጣልቃገብነት ንድፍ, ለምሳሌ, ያለፈቃድ መብራቶች, ብዙውን ጊዜ መጠናቸው አነስተኛ ነው (r)< 10-3 м), поскольку с увеличением толщины воздушной прослойки ее контрастность падает. Поэтому для обычных источников света при наблюдении используют микроскоп. Это связано с низкой когерентностью обычных источников. Использование лазера позволяет проецировать интерференционную картину на стену и измерять радиусы колец обычной линейкой.
በዚህ ሥራ ውስጥ, ምልከታዎች በተንጸባረቀበት ብርሃን ውስጥ ይደረጋሉ. ማዕከላዊው ቦታ እንደ ዜሮ ይቆጠራል, እና የጨለማ እና የብርሃን ቀለበቶች ቁጥር በተናጠል ይከናወናል. ስለዚህ, 1 ኛ, 2 ኛ, ... mth ጨለማ ቀለበቶች እና 1 ኛ, 2 ኛ, ... mth የብርሃን ቀለበቶች አሉን.
ከአየር ክፍተቱ የላይኛው እና የታችኛው ወለል ላይ በሚያንጸባርቁ ሞገዶች መካከል ጣልቃ-ገብነት ይከሰታል ፣ ማለትም ፣ በጨረሮች I እና II መካከል (ምስል 1)።
የእነዚህ ጨረሮች የኦፕቲካል መንገድ ልዩነት በአየር ክፍተት ምክንያት የሚፈጠረው ልዩነት δ m
ፍፁም የአየር ማመላከቻ ኢንዴክስ ከአንድነት ጋር እኩል የሚወሰድበት እና λ /2 የሚለው ቃል በ π ደረጃ ሽግግር ምክንያት ከአይነመረብ ጥቅጥቅ ባለ መካከለኛ (ray I at point L በስእል 1)። በሌንስ ላይ ትንሽ የብርሃን ጨረሮች መከሰት እና እንዲሁም ከተዛማጅ ትሪያንግሎች ተመሳሳይነት በመነሳት: r m / R = δ m / r m. ከዚህ እንመለከታለን r m = R δ m .
ከመጨረሻው እኩልነት፣ ዝምድና (3) እና ሁኔታዎች (1)፣ (2) የ m-th light (rm light) እና m-th dark (rm) ኒውተን ቀለበቶች በተንጸባረቀ ብርሃን ውስጥ ያሉት ራዲሶች እኩል ናቸው።
(ሜ - ኪ) λ
- አር ኪ 2
m የቀለበት ቁጥር የት ነው.
ለ m-th እና k-th ጥቁር ቀለበቶች ቀመር (5) በተከታታይ በመጻፍ፣ የፕላኖ-ኮንቬክስ ሌንስ ራዲየስ ራዲየስ አገላለጽ እናገኛለን።
R = m፣ (m-k)λ
የት λ የ monochromatic ብርሃን የሞገድ ርዝመት ነው.
ቀመር (6) የሚከተለውን ቅጽ በመስጠት ስሌቱን ለማከናወን የበለጠ አመቺ ነው.
R = (rm + rk) (rm - rk).
3) የኦፕቲካል ኤለመንቶች ያላቸው መለኪያዎች የተጫኑበት የጨረር ባቡር።
የእይታ ማያ ገጽ | ኦፕቲካል | የያዘ | ||||||
ፕላኖ-ኮንቬክስ | ||||||||
ብርጭቆ | መዝገቦች. | |||||||
ስርዓቱ በቁጥር 2 ይገለጻል. ሌንስ እና ሳህኑ በማስተካከል ክፈፍ ውስጥ የተገጣጠሙ ናቸው, ይህም ክፍተቱን መጠን እና በሌንስ እና በጠፍጣፋው መካከል ያለውን የመገናኛ ነጥብ ቦታ ለመለወጥ ያስችልዎታል. የማስተካከያው ፍሬም በሬተር መያዣው ውስጥ ተስተካክሏል.
ትኩረት
1) መጫኑ ይዟልሄሊየም-ኒዮን ሌዘር LG-128, የኃይል አቅርቦቱ ከ 1000 ቮልት በላይ ቮልቴጅ ይፈጥራል, ስለዚህ በሚሠራበት ጊዜ የኤሌክትሪክ ደህንነት ደንቦችን መከተል አስፈላጊ ነው.
2) የጨረር ጨረር ጥንካሬ ከ 5 ሚሊዋት አይበልጥም, ስለዚህ ይህ ሌዘር ለትምህርት ተቋማት ጥቅም ላይ እንዲውል ተፈቅዶለታል. ይሁን እንጂ የሌዘር ጨረር በቀጥታ ከዓይኖች ጋር መገናኘት የለበትም.
3) የቀለበቶቹ ከፍተኛ ጥራት ያለው ምስል በተገቢው የኦፕቲካል ሲስተም (ማስተካከያ) ማዋቀር ይከናወናል. የኦፕቲካል ስርዓቱን ማመጣጠን በልዩ ባለሙያ ሊከናወን የሚችል ውስብስብ ሂደት ነው. ስለዚህ, ምንም ምስል ከሌለ, እራስዎ ለማግኘት መሞከር የለብዎትም. ማንኛውም ትንሽ ለውጥ
የኦፕቲካል ኤለመንቶች ወደ የተሳሳተ አቀማመጥ ይመራሉ, ስለዚህ ሥራ በሚሰሩበት ጊዜ የውጭ ቁሳቁሶችን በኦፕቲካል ንጥረ ነገሮች በጠረጴዛው ላይ አያስቀምጡ.
4) የላብራቶሪ ስራ ከተሰራ እና መምህሩ የሙከራ መረጃውን ካጣራ በኋላ ተከላውን በነበረበት ሁኔታ በስራ ላይ ላለው የላቦራቶሪ ረዳት ማስረከብ ያስፈልጋል።
የሥራውን አፈፃፀም ሂደት
1) የጠረጴዛ መብራት እና ሌዘር ገመዶችን ከኤሌክትሪክ አውታር ጋር ያገናኙ. ከዚያ በመሳሪያው አካል ላይ የመቀየሪያ ማብሪያ / ማጥፊያውን በመጠቀም ያብሩት። LG-128.
2) ከጨረር ማስፋፊያው የሚገኘው የሌዘር ጨረር በትክክል ሲዋቀር የሌንስ እና የጠፍጣፋ ሳህን ስርዓትን ይመታል እና ከእሱ ነጸብራቅ በኋላ በተቃራኒው ግድግዳ ላይ ያሉትን ቀለበቶች ምስል ይሰጣል። የጨረራውን መንገድ ከግምት ውስጥ በማስገባት አንድ ወረቀት ከሌንስ በፊት እና በኋላ በጨረራዎች መንገድ ላይ በተከታታይ በማስቀመጥ ፣ ከዚያ - የተገኘውን ምስል።
3) አንድ ወረቀት ያያይዙ እና ቀለበቶቹን ይሳሉ (በተለይ በእርሳስ)። የተገኘው ምስል በቂ የሆኑ ቀለበቶችን መያዝ አለበት, የቀለበት ቁጥር እና ቁጥሮች በአስተማሪው ይገለጣሉ.
4) ከቀመር (3) እንደሚታየው ፣ የጣልቃ ገብነት ቀለበቶች ንድፍ በጣም ስሜታዊ ነው ፣
- በብርሃን ሞገድ ርዝመት ክፍልፋዮች የአየር ክፍተት ለውጥ ይወሰናል
(λ = 0.6328 µm)። ምክንያት ከፍተኛ ትብነት ወደ ዘዴ እና የወጭቱን ትንሽ deformations, ይህም በእርግጥ ሁልጊዜ የሚከሰተው, ቀለበቶቹ አንዳንድ ellipsity አላቸው. ስለዚህ ራዲየስን ለመወሰን ስህተቱን ለመቀነስ የቀለበቱ ዲያሜትር በሁለት እርስ በርስ በተያያዙ አቅጣጫዎች መለካት አለበት, በስእል እንደሚታየው. 3. ከዚያም ቀላል የሂሳብ አማካኝ ይከናወናል፡-
Dm አማካኝ= | D አግድም + ዲ አቀባዊ | |||
ዲ አድማስ ዲ.
5) የሁለት የኒውተን ቀለበቶች አማካኝ ራዲየስ ከወሰነ በኋላ፣ አማካኝ የጥምዝ ራዲየስ R ይሰላል።አማካኝ ሌንሶች በቀመር (7) መሠረት።
6) የዚህ ዘዴ ስህተቱ የሚወሰነው እንዴት እንደሚተገበሩ ቀመሮች (4) -
(7)። ይህ ዘዴ ጠፍጣፋው ፍጹም ጠፍጣፋ ነው. ሳህኑ ፍጹም ጠፍጣፋ ካልሆነ ፣ ይህ ወደ ቀለበቶቹ ቅልጥፍና ይመራል። የዚህ ዘዴ አንጻራዊ ስህተት እንደ ኤሊፕቲክ እሴት ሊገመት ይችላል
ዶርም - ዲቨርትም . | |||
መ አማካይ |
|||
ከዚያም የጥምዝ ራዲየስን ለመወሰን ፍፁም ስህተት R = ε R. የመጨረሻው ግቤት ይህን መምሰል አለበት:
አር = ራቭግ ± አር.
የቁጥጥር ጥያቄዎች
R እንደ መገመት ይቻላል
1) የብርሃን ጣልቃገብነት ምን ይባላል?
2) ምን ዓይነት ሞገዶች ወጥነት ይባላሉ?
3) የጨረራዎቹ የኦፕቲካል መንገድ ልዩነት ምን ይባላል?
4) ኦፕቲካል ጥቅጥቅ ያለ የሚባለው የትኛው መካከለኛ ነው?
5) በኦፕቲካል ጥቅጥቅ ባለ መካከለኛ ሲንፀባረቅ የደረጃ ለውጥ ምንድነው?
6) የዲኤሌክትሪክ ፊልሞችን ውፍረት ለመወሰን የጣልቃ ገብነት ዘዴ ምን ላይ የተመሠረተ ነው?
7) የጣልቃ ገብነት የመለኪያ ዘዴዎችን ከፍተኛ ትብነት ያረጋግጡ።
የላቦራቶሪ ሥራ ቁጥር 46
የብርሃን ሞገድ ርዝማኔን በዲፍራክሽን ፍርግርግ መለካት
የሥራው ዓላማ፡ የልዩነት ሕጎችን ማጥናት።
ቲዎሬቲካል መረጃ
የዲፍራክሽን ግሪንግ ብዙውን ጊዜ ትይዩ መስመሮችን በእኩል ርቀት መከፋፈያ ማሽንን በመጠቀም የሚተገበርበት የመስታወት ሳህን ነው። ያልተበላሹ ቦታዎች በጣም ጠባብ የዲፍራክሽን ክፍተቶች, ለብርሃን ግልጽ ናቸው. በተመሳሳይ ግልጽ ባልሆኑ ቦታዎች ተለያይተዋል - ለብርሃን እንቅፋት የሆኑ ግርፋት። በአሁኑ ጊዜ የሚመረቱት ምርጥ የዲፍራክሽን ግሪቶች በ1 ሚሜ እስከ 1700 የሚደርሱ መስመሮች አሏቸው።
ድብርት በጠባብ ስንጥቆች ወይም ጉድጓዶች ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ ከመስመር ፕሮፓጋንዳ ብርሃን መታጠፍ ክስተት ነው። ብርሃን በሞገድ ርዝመት λ በመደበኛነት በዲፍራክሽን ፍርግርግ ላይ ይውደቅ (ምስል 1)። የተሰነጠቀው ስፋቱ ከ λ ጋር ሲወዳደር ዲስኩር ይከሰታል። ይህ ሁኔታ ለግሬቲንግ ማስገቢያ ስለሚረካ, ከዚያም በእያንዳንዱ
በፍርግርግ መሰንጠቂያዎች በኩል፣ የብርሃን ጨረሮች ከቀጥታ መስመር ስርጭት ይለያያሉ። የዲፍራክሽን ክስተት የ Huygens መርህን በመጠቀም የተብራራ ሲሆን በዚህ መሠረት ማዕበል የሚደርስበት እያንዳንዱ ነጥብ ለሁለተኛ ማዕበል ምንጭ ሆኖ ያገለግላል ፣ እና የእነዚህ ሞገዶች ኤንቨሎፕ በተወሰነ ጊዜ ውስጥ የማዕበል ግንባርን አቀማመጥ ይሰጣል ። በስክሪኑ ላይ ባለው ቀዳዳ ላይ በተለምዶ የአውሮፕላን ሞገድ ክስተትን እናስብ (ምሥል 2)። በቀዳዳው ላይ ወይም በቀዳዳው ጠርዝ ላይ ያለ ማንኛውም ነጥብ, እንደ ነጥቦች A እና B, እንደ ሁለተኛ ሞገዶች ምንጭ ሆኖ ያገለግላል. የሁለተኛ ደረጃ ሞገዶችን ኤንቨሎፕ ለተወሰነ ጊዜ (አርክ ሲዲ) ከገነባን በኋላ የሞገድ ፊት ከጉድጓዱ ጠርዝ በላይ እንደሚዘልቅ እናያለን። ማወዛወዝ የማዕበል ሂደቶች ባህርይ ሲሆን የብርሃን ሞገድ ተፈጥሮን ያረጋግጣል. ሆኖም የሂዩገንስ መርህ የዲፍራክሽን ማክስማ መኖሩን ማብራራት አይችልም። ፍሬስኔል የሁለተኛ ማዕበል ጣልቃገብነት ሀሳብ ጋር የ Huygensን መርህ ጨምሯል። በ Huygens-Fresnel መርህ መሰረት እያንዳንዱ መሰንጠቅ የሁለተኛ ደረጃ የብርሃን ሞገዶች ምንጭ ነው, ስፋታቸው በተወሰነ ቦታ ላይ (በስክሪኑ ላይ) ይጨምራሉ እና እንደ ጨረሮች መንገድ ልዩነት, ያጠናክራል ወይም አንዱ ሌላውን ያዳክማል። የብርሃን ሞገዶች ጣልቃገብነት ይከሰታል. ጣልቃገብነት ብዙውን ጊዜ የሚስተዋለው የመመልከቻ ነጥቡ ወሰን የሌለው ወይም በቂ ርቀት ላይ ሲሆን ከግሬቲንግ መጠን ጋር ሲነፃፀር ነው። በዚህ ሁኔታ, ለእያንዳንዱ መሰንጠቅ, ምልከታው የሚካሄድበት አቅጣጫ የሚወሰነው በተለመደው ወደ ፍርግርግ እና በጨረር አቅጣጫ መካከል ባለው አንግል φ ነው. የጣልቃገብነት ንድፉን በቅርብ ርቀት ለመመልከት፣ ሁሉም ትይዩ ጨረሮች በማያ ገጹ ላይ ያለውን ሌንስ በመጠቀም ያተኮሩ ናቸው (ምስል 1)።
በፍርግርግ ላይ በተለምዶ የብርሃን ሞገድ ክስተት ለተመሳሳይ ደረጃ ለእያንዳንዱ ስንጥቅ መወዛወዝን ያስደስታል። በእያንዳንዱ ስንጥቅ የሚወጣው ሁለተኛ ደረጃ ጨረሮች በተወሰነ አንግል φ ላይ የሚመሩ ከሆነ እያንዳንዱ እንዲህ ዓይነቱ ጨረሮች ለተለያዩ ስንጥቆች ወደ ማያ ገጹ የተለየ ርቀት ይጓዛሉ ፣ ማለትም ፣ ጨረሮቹ የተለያዩ የመንገዶች ልዩነቶች ይኖራቸዋል እና ጣልቃ ይገባሉ።
φ = 0 ይሁን, በዚህ ሁኔታ ሁሉም ጨረሮች በተመሳሳይ ደረጃ ወደ ምልከታ ቦታ ይደርሳሉ, እና የጨረራዎቹ ስፋት ይጨምራሉ. በዚህ አቅጣጫ በማያ ገጹ ላይ ከፍተኛው ብርሃን አለ. አንግል φ ሲጨምር በጨረራዎቹ መካከል የመንገድ ልዩነት ይፈጠራል ፣ ጨረሮቹ በስክሪኑ ላይ አንድ ቦታ ላይ በተለያየ ደረጃ ላይ ይደርሳሉ ፣ እና የጨረራዎቹ ስፋት ፣ ሲደመር ፣ በከፍተኛ ደረጃ ዝቅተኛ ወይም ዜሮ የብርሃን ጥንካሬን ይፈጥራል በ a የተሰጠው ነጥብ. ቢሆንም
ሁሉም ጨረሮች በተመሳሳይ ደረጃ በስክሪኑ ላይ ባለው ተጓዳኝ ነጥብ ላይ የሚደርሱበት እና ከፍተኛውን የብርሃን መጠን የሚሰጡበት የማዕዘን φ ብዙ ተጨማሪ እሴቶች አሉ። ይህንን ለማድረግ በአጎራባች ስንጥቅ ጨረሮች ላይ ያለው ልዩነት ከ n · λ (ከፍተኛው ጣልቃገብነት) ጋር እኩል መሆን አለበት ፣ n = 0 ፣ ± 1 ፣ ± 2 ፣ ...
ከሥዕል 1 በአጎራባች ጨረሮች 1 እና 2 መካከል ያለው የመንገዱ ልዩነት ሊታይ ይችላል።
δ = d sinφ፣ (1)
የት d በቦታዎች ማእከሎች መካከል ያለው ርቀት. ከዚያም በማያ ገጹ ላይ ያለው ከፍተኛው የብርሃን መጠን እንደ ሁኔታው ለተወሰኑ አቅጣጫዎች ይታያል
ሁኔታን የሚያረካ (1) ዋና (ምስል 2) ይባላሉ. ከዋናው ማክሲማ በተጨማሪ በተለያዩ ስንጥቆች የተላከው ብርሃን የሚጠፋበት (እርስ በርስ የሚጠፋበት) ሊሆኑ የሚችሉ አቅጣጫዎች አሉ።
በማያ ገጹ ላይ ያለው ዝቅተኛው የብርሃን መጠን በሁኔታው ለተወሰኑ አቅጣጫዎች ይታያል
የት n = 1, 2, …, N - 1, N + 1, …, 2 N - 1, 2 N + 1, ..., N - የዲፍራክሽን ፍርግርግ መስመሮች ብዛት.
ከ (2) በሁለቱ ዋና ዋና መሃከል (N-1) ተጨማሪ ሚኒማ በሁለተኛ ደረጃ (ምስል 3) ይለያል። የእነዚህ ከፍተኛው ጥንካሬ ከዋናው ከፍተኛ መጠን በጣም ያነሰ ነው, ስለዚህ በአብዛኛው አይታዩም.
በስክሪኑ ላይ የዲፍራክሽን ንድፉ በጣም ብሩህ የሆነውን ማዕከላዊ መስመር (n=0) እና በሲሜትሪክ አኳኋን የመጀመርያው ቅደም ተከተል ሁለት ከፍተኛ (n=1)፣ ሁለተኛ ደረጃ (n=2) ወዘተ ያካትታል (ምስል 3)። እነዚህ ከፍተኛው የሚገኙት ለሞኖክሮማቲክ ብርሃን ብቻ ነው፣ ከተወሰነ ዋጋ λ። የዲፍራክሽን ፍርግርግ በነጭ ብርሃን ካበሩት፣ እያንዳንዱ ተጓዳኝ የሞገድ ርዝመት λ፣ በቀመር (1) መሠረት፣ ከተወሰነ የማዕዘን እሴት ጋር ይዛመዳል φ። ለዚህ ነው ስክሪኑ ብርሃን የሆነው
ባንዶቹ በጨለማ ቦታዎች ተለያይተው ወደ spectra ተዘርግተዋል. ልዩነቱ በ n = 0 በቀመር (1) መሰረት የማንኛውም ቀለም ጨረሮች የማዕዘን አቅጣጫ φ= 0 ያላቸው እና በዚህም ምክንያት ወደ ስፔክትረም የማይበሰብስበት ዜሮ ከፍተኛ ይሆናል።
የመጫኛ መግለጫ
Diffraction grating 1 በልዩ መያዣ (ምስል 4) ውስጥ ተጭኗል. የብርሃን ምንጭ (አምፖል) መሰንጠቂያውን 3 ያበራል, ስፋቱ በተቀላጠፈ ሊለወጥ ይችላል. ብርሃን የፈነጠቀውን ስንጥቅ በዲፍራክሽን ፍርግርግ ውስጥ ከተመለከቱ፣ ከዚያ የተሰነጠቀው ምስል በቀኝ እና በግራ በኩል ይታያል። የተወሰነ የጨረር መስመር በ S መጠን ይቀየር፣ እና በመለኪያ ሚዛን 4 እና በዲፍራክሽን ፍርግርግ መካከል ያለው ርቀት ከ l ጋር እኩል ነው።
ታን ϕ = ኤስ | |||||||
አንግል φ ትንሽ ስለሆነ ታንφ ከኃጢአት φ ጋር እኩል ነው በበቂ ደረጃ ትክክለኛነት። ማወዳደር |
|||||||
የመጨረሻው አገላለጽ ከቀመር (2) ጋር, እናገኛለን | |||||||
sinϕ = | |||||||
λ = | |||||||
የት S በመለኪያው መሃል እና በተሰጠው ስፔክትረም መስመር መሃል መካከል ያለው ርቀት: d = 10-5 m - የዲፍራክሽን ፍርግርግ ቋሚ; l = 0.55 m; n - የስፔክትረም ቅደም ተከተል.
የሥራውን አፈፃፀም ሂደት
1) አምፖሉን ያብሩ. የተሰነጠቀውን በዲፍራክሽን ፍርግርግ በመመልከት እና የመብራት አምፖሉን አቀማመጥ በመምረጥ, የመጀመሪያው እና ሁለተኛ ቅደም ተከተል ያለው ብሩህ ምስል ተገኝቷል.
2) የቀይ፣ ብርቱካንማ፣ ቢጫ፣ አረንጓዴ፣ ሳይያን፣ ኢንዲጎ፣ ቫዮሌት አማካኝ ቦታ በ4 ልኬት ወደ ቀኝ እና ግራ
ቦታዎች እና አማካይ ውጤት ለእያንዳንዱ ቀለም. ለ 2 ኛ ቅደም ተከተል ተመሳሳይ ነገር ያድርጉ. የመለኪያ ውጤቶችን በሰንጠረዡ ውስጥ ያስገቡ.
3) ቀመር (3) በመጠቀም የእያንዳንዱን ቀለም የሞገድ ርዝመት በመጀመሪያ እና ሁለተኛ ትዕዛዞች አስላ። ከዚያ ለእያንዳንዱ ቀለም አማካይ λ ያግኙ. የስሌቱን ውጤት ወደ ሠንጠረዥ አስገባ.
ከመስመር ጋር ያለው ርቀት፣ ሴሜ | የሞገድ ርዝመት λ፣ µm |
||||||||||||
የመስመር ቀለም | 1 ኛ ትዕዛዝ | 2 ኛ ቅደም ተከተል | 1 ኛ ትዕዛዝ | 2 ኛ ቅደም ተከተል | |||||||||
ብርቱካናማ | |||||||||||||
ቫዮሌት | |||||||||||||
የቁጥጥር ጥያቄዎች
1) ከዲፍራክሽን ፍርግርግ በኋላ የብርሃን ጨረሮች ጥንካሬ በማእዘኖች ላይ እንዴት ይሰራጫል እና ለምን?
2) የዲፍራክሽን ክስተት ምንድን ነው?
3) የብርሃን ልዩነት በምን ሁኔታዎች ውስጥ ይታያል?
4) በዲፍራክሽን ስፔክትራ ውስጥ የቀለሞች ቅደም ተከተል ምንድን ነው?
5) ለነጭ ብርሃን የዜሮ ከፍተኛው ቀለም ምን ያህል ነው?
6) ከእያንዳንዱ መሰንጠቅ ወደ ዋናው ከፍተኛ አቅጣጫ በሚመጡት ጨረሮች መካከል ያለው ልዩነት ምንድነው?
7) ለምንድነው የዋናው ከፍተኛው ጥንካሬ በስክሪኑ ላይ ካሉት ሌሎች ነጥቦች ጥንካሬ በጣም የሚበልጠው?
8) ከዲፍራክሽን ግሬቲንግ መሰንጠቂያዎች በሚመጡት የጨረሮች መንገድ ላይ ልዩነት ለምን ይከሰታል?
9) ነጭ ብርሃንን ወደ ስፔክትረም የሚከፋፈለው ለምንድነው?
የላቦራቶሪ ስራዎች ቁጥር 48 እና ቁጥር 48 ሀ
የአሁኑን-ቮልቴጅ ፣ ሉክስ-አምፔርን እና የፎቶሴልን ስፔክትራል ባህሪዎችን መለካት እና የኤሌክትሮን ሥራ ተግባርን መወሰን።
የሥራው ዓላማ-የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ህጎችን እና በእሱ ላይ የተመሰረቱ መሳሪያዎችን ያጠኑ.
ቲዎሬቲካል መረጃ
ውጫዊ የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት እና ህጎቹ. ውጫዊው የፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ በኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር (ብርሃን, ራጅ, ጋማ ጨረሮች) ተጽእኖ ስር በሚገኝ ንጥረ ነገር ኤሌክትሮኖች የሚለቀቁበት ክስተት ነው. የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ በ 1887 በጂ ኸርትስ ተገኝቷል. የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ የመጀመሪያዎቹ መሠረታዊ ጥናቶች የተካሄዱት በሩሲያ ሳይንቲስት ኤ.ጂ. ስቶሌቶቭ በ1888-1889 የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ በምስል ውስጥ በሚታየው ጭነት ውስጥ ሊታይ ይችላል ። 1, hν ብርሃንን የሚያመለክት, Kv - ኳርትዝ መስኮት, ቪ - ቮልቲሜትር, ጂ - ማይክሮሜትር, ፒ - ፖታቲሞሜትር
አየር በሚወጣበት ሲሊንደር ውስጥ ሁለት ኤሌክትሮዶች (ካቶድ ኬ እና አኖድ ኤ) ይቀመጣሉ። ኤሌክትሮዶች ከኃይል ምንጭ ጋር የተገናኙት, በፖታቲሞሜትር በመጠቀም, ዋጋውን ብቻ ሳይሆን ለእነሱ የሚሰጠውን የቮልቴጅ ምልክት ጭምር መለወጥ ይችላሉ. ብርሃን በካቶድ ላይ በኳርትዝ መስኮት በኩል ይወድቃል Kv. በፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ ምክንያት በካቶድ ኬ የሚለቀቁት ኤሌክትሮኖች በኤሌክትሪክ መስክ ተጽእኖ ስር ወደ አኖድ ኤ ይንቀሳቀሳሉ. ከዚህ የተነሳ
ቪ አንድ የፎቶግራፍ ፍሰት ወደ ወረዳው ውስጥ ይፈስሳል ፣ በ microammeter ይለካልጂ.
ጋር እየጨመረ ቮልቴጅ U የ photocurrent ጥንካሬ እኔ መጀመሪያ በተመጣጣኝ መጠን ይጨምራል, እና የተወሰነ ቮልቴጅ ሲደርስ U = U accel. የአሁኑ ወደ ሙሌት ይደርሳል እኔ እኛ. (ምስል 2).
የት n በካቶድ በሴኮንድ የሚወጣው ኤሌክትሮኖች ቁጥር ነው.
የፎቶውን ፍሰት የበለጠ ለመጨመር በካቶድ ላይ ያለውን የብርሃን ፍሰት F ክስተት መጨመር አስፈላጊ ነው.
Ф = ጥ | ||
የት Q የብርሃን ኃይል ነው, t ጊዜ ነው.
የሙሌት ፎቶ የአሁኑ ጥንካሬ ከተፈጠረው የብርሃን ፍሰት (ከብርሃን ጋር ተመጣጣኝ) ጋር ተመጣጣኝ ነው።
እኔ እኛ. =α · Ф, (3)
የት α የተመጣጠነ ጥምርታ ነው።
በምላሹ፣ አብርኆት ኢ ከብርሃን ፍሰት ጋር ተመጣጣኝ ነው፣ ስለዚህ የፎቶcurrent I ዋጋ ከብርሃን ምንጭ እስከ ካቶድ ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ ነው፣ ማለትም፡-
የት E 1, E 2 - የካቶድ መብራት;
I 1 ፣ I 2 ከእነዚህ አብርሆች ጋር የሚዛመደው ሙሌት ፎቶ ወቅታዊ እሴቶች ናቸው ፣ r 1 ፣ r 2 ከብርሃን ምንጭ እስከ ካቶድ ድረስ ያለው ርቀት።
ከእኩል (4) እኛ አለን፡-
ማለትም የሳቹሬሽን ፎተኮረንት መጠን ከብርሃን ምንጭ እስከ ፎቶሴል ያለው ርቀት ካሬ ጋር የተገላቢጦሽ ነው። ከአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪው በ U = 0 ላይ የፎቶ አንጓው አይጠፋም. በዚህ ምክንያት ከካቶድ በብርሃን የተነጠቁ ኤሌክትሮኖች የተወሰነ የመነሻ ፍጥነት V አላቸው ፣ እና ስለሆነም ዜሮ ያልሆነ የኪነቲክ ኃይል እና ያለ ውጫዊ መስክ ወደ አንኖዶው ሊደርሱ ይችላሉ።
ፎቶው ዜሮ እንዲሆን የዘገየ የቮልቴጅ ዩ ስብስብን ተግባራዊ ማድረግ አስፈላጊ ነው. . የሙከራ መረጃን በማጥናት, የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ሶስት ህጎች ተመስርተዋል.
1) በአደጋው ብርሃን ቋሚ ድግግሞሽ ላይ ፣ የሙሌት ፎቶ ምንዛሪ ጥንካሬ ከአደጋው የብርሃን ፍሰት መጠን ወይም ከካቶድ ብርሃን ጋር ተመጣጣኝ ነው።
2) የፎቶኤሌክትሮኖች ከፍተኛ ፍጥነት (ከፍተኛው የኪነቲክ ሃይል) በአደጋው ብርሃን መጠን ላይ የተመካ አይደለም ነገር ግን በድግግሞሹ ብቻ ይወሰናል።ν .
3) ለእያንዳንዱ ንጥረ ነገር የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ "ቀይ ወሰን" አለ, ማለትም, ዝቅተኛው የብርሃን ድግግሞሽ ከዚህ በታች የፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ የማይቻል ነው (ወይም የፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ የማይቻልበት ከፍተኛ የሞገድ ርዝመት).
የፕላንክ መላምት እና የአንስታይን እኩልታ።ከጨረር አካላት ቀጣይነት ያለው የኢነርጂ ስፔክትረም ግምት ላይ በመመስረት፣ የሞገድ ንድፈ ሃሳብ የተወነጨፉት ኤሌክትሮኖች ፍጥነት ከአደጋው ብርሃን ጥንካሬ ነፃነታቸውን ማስረዳት አልቻለም። ጀርመናዊው የፊዚክስ ሊቅ ማክስ ፕላንክ የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢነርጂ የሚመነጨው ቀጣይነት ባለው ዥረት ሳይሆን በተለያዩ የኃይል ክፍሎች ውስጥ ነው - ኳንታ።
የእያንዳንዱ ኳንተም ε ኃይል ከብርሃን ድግግሞሽ ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው
የት h = 6.62 · 10-34 J s - የፕላንክ ቋሚ; λ - የአደጋው ብርሃን የሞገድ ርዝመት;
c = 3 · 108 m / s - የብርሃን ፍጥነት በቫኩም ውስጥ.
1. በመሳሪያው ፍሬም ውስጥ አንድ ጊዜ ያለው የዲፍራክሽን ፍርግርግ ያስቀምጡ እና በቆመበት ላይ ያስቀምጡት.
2. የብርሃን ምንጭን ያብሩ. የዲፍራክሽን ፍርግርግ ውስጥ ሲመለከቱ፣ በጋሻው በሁለቱም በኩል ከጥቁር ዳራ አንጻር የሚታዩ ልዩ ልዩ ትዕዛዞችን ማየት ይችላሉ። ስፔክተሩ ከተጣመመ, ዘንዶው እስኪወገድ ድረስ ግሪቱን በተወሰነ ማዕዘን በኩል ያሽከርክሩት.
3. መለኪያውን ወደ ርቀት ያዘጋጁ አርከዲፍራክሽን ፍርግርግ.
4. የብርሃን ማጣሪያን ወደ ክፈፉ ውስጥ ያስገቡ ፣ ከቀይ ጀምሮ እና በፍርግርግ የሚታየውን የጋሻ ሚዛን በመጠቀም ፣ ርቀቱን ይወስኑ ኤስከተሰነጠቀው የ 1 ኛ እና 2 ኛ ቅደም ተከተል ወደ ተስተዋሉ መስመሮች. የመለኪያ ውጤቶችን በሰንጠረዥ 6 ውስጥ ያስገቡ።
5. የተቀሩትን ማጣሪያዎች ወደ ፍሬም ውስጥ በማስገባት የተለየ ቀለም ላላቸው ጨረሮች ደረጃ 4 ን ያድርጉ።
6. አድርግ ፒ. 4 - 5 ሶስት ጊዜ መለኪያውን በርቀት ማንቀሳቀስ አር 10 - 15 ሴ.ሜ.
7. ለሁሉም የጨረር ቀለሞች ቀመር (1) በመጠቀም የብርሃን ሞገድ ርዝመቱን ይወስኑ እና በሰንጠረዥ ውስጥ ያስገቡት 6. የእያንዳንዱ የብርሃን ሞገድ የሂሳብ አማካይ ርዝመት ያሰሉ.
ሠንጠረዥ 6. የተለያየ ቀለም ያላቸው የብርሃን ሞገዶች
| ክ | አር፣ ሚሜ | ኤስ፣ ሚሜ | l፣ nm | ||||||||||||
| ለ | ስለ | እና | ዜድ | ጂ | ጋር | ኤፍ | ለ | ስለ | እና | ዜድ | ጂ | ጋር | ኤፍ | ||
| አማካይ የሞገድ ርዝመት |
ጥያቄዎችን ይቆጣጠሩ
1. የ Huygens-Fresnel መርህ ምንድን ነው?
2. ምን ዓይነት ሞገዶች ወጥነት ይባላሉ?
3. የብርሃን ልዩነት ምን ይባላል? ይህ ክስተት እንዴት ይገለጻል?
4. በዲፍራክሽን ስፔክትራ ውስጥ የቀለሞች ቅደም ተከተል ምንድን ነው? የዜሮ ከፍተኛው ቀለም ምን ያህል ነው?
5. በፍርግርግ የሚመረተው ተመሳሳይ ስንጥቅ ብዛት፣ ግን የተለያዩ ቋሚዎች፣ እና ተመሳሳይ ቋሚዎች ባለው ፍርግርግ፣ ግን የተለያየ ቁጥር ባላቸው ስንጥቆች መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
6. የውሃ ውስጥ ከተቀመጠ የዲፍክራክሽን ፍርግርግ ተጽእኖ እንዴት ይለወጣል?
7. በተሰነጠቀው ጨረሮች ውስጥ ከሚያልፉ ጨረሮች በስክሪኑ ላይ ከአንድ መሰንጠቅ የዲፍራክሽን ስፔክትረም መፈጠርን እንዴት ማስረዳት ይቻላል? በስክሪኑ መሃል ያለውን የጥንካሬ ስርጭት የሚወስነው ምንድን ነው?
8. ባለ አንድ-ልኬት ዲፍራክሽን ፍርግርግ. በማያ ገጹ ላይ የዲፍራክሽን ጥለት መፈጠር እንዴት ይገለጻል? የኃይለኛነት ማክስማ በየትኞቹ ነጥቦች ላይ ይታያል ፣ በየትኛው ሚኒማ እና ለምን?
9. አንድ ፍርግርግ በ monochromatic ብርሃን እና በነጭ ብርሃን ሲበራ የዲፍራክሽን ንድፎች እንዴት ይለያያሉ? እነዚህን ክስተቶች እንዴት ማብራራት ይቻላል?
10. የብርሃን ጣልቃገብነት ምንድን ነው? ይህ ክስተት በተሰነጠቀ ወይም በፍርግርግ ላይ ያለውን የዲፍራክሽን ስፔክትረም ምስረታ ውስጥ ይሳተፋል?
11. ነጭ መብራት በ1 ሚሜ 100 ስንጥቆችን በያዘ ባለ አንድ-ልኬት ዳይፍሬክሽን ፍርግርግ ላይ በመደበኛነት ይከሰታል። የብርሃን ጥንካሬ በስክሪኑ ላይ እንዴት ይሰራጫል? በሁለቱ ዋና ከፍታዎች መካከል ስንት ተጨማሪ ዝቅተኛዎች በስክሪኑ ላይ አሉ? ዋና ማክስማ እና ሜጀር ሚኒማ ለመመስረት ምን ሁኔታዎች አሉ?
12. ነጭ ብርሃን በመደበኛነት በዲፍራክሽን ፍርግርግ ላይ እና ትልቅ ዲያሜትር ባለው ቀጭን ሌንስ ላይ ይወርዳል። ብርሃን በሌንስ እና በዲፍራክሽን ፍርግርግ ውስጥ ሲያልፍ በስክሪኑ ላይ የተፈጠሩትን ንድፎች እንዴት ማብራራት ይቻላል?
13. የሚታየው ብርሃን የሞገድ ርዝመቶች ምን ያህል ናቸው? ለልዩነት ተገዢ ናቸው?
14. የዲፍራክሽን ስፔክትረም ባንዶች ስፋት በምን ላይ የተመሰረተ ነው? የተሰነጠቀው ስፋት ከሞገድ ርዝመቱ l በጣም የሚበልጥ ከሆነ በስክሪኑ ላይ ምን ይታያል? ይህ ክስተት እንዴት ይገለጻል?
15. የዲፍራክሽን ፍርግርግ መስመራዊ እና የማዕዘን ስርጭት ምንድነው?
16. የዲፍራክሽን ፍርግርግ የመፍታት ኃይል ምንድን ነው?
17. በሃይል እና በመስመራዊ ስርጭትን በመፍታት ላይ የሚለያዩ ግሬቲንግስ በመጠቀም ለሁለት ስፔክትራል መስመሮች የተገኙ የዲፍራክሽን ንድፎችን ምሳሌ ስጥ።
የዲፍራክሽን ስፔክትራዎች ቁጥር የተገደበ እና እንደ ሁኔታው ይወሰናል
sinΘ =m/d1. (4)
ከ (4) በመቀጠል ትልቅ የላቲስ ቋሚ, ከፍተኛ ቁጥር ሊታዩ የሚችሉት ከፍተኛ መጠን, ነገር ግን በዚህ ሁኔታ ውስጥ ከፍተኛው ብሩህ ይሆናል.
የሙከራ ቅንብር መግለጫ
ስራው በላብራቶሪ ልምምድ ውስጥ የተለመደው ፍርግርግ ይጠቀማል, ይህም ልዩ የአልማዝ መቁረጫ ያለው መከፋፈያ ማሽን በመጠቀም ተከታታይ ትይዩ ስትሮክ የሚተገበርበት የመስታወት ሳህን ነው።
የመቀየሪያውን አንግል ለመለካት ጂኖሜትሪ ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ስዕሉ በስእል 3 ይታያል ።
ጎንዮሜትሩ ቴሌስኮፕ ቲ፣ ኮሊማተር ኬ፣ ጠረጴዛ ሲ፣ ደውል ኢ፣ ቬርኒየር N ያካትታል። በውስጡም ሌንስ ኦ ያለው የውጨኛው ቱቦ እና የውስጥ ቱቦ የመግቢያ መሰንጠቅ ዩ በሌንስ የትኩረት አውሮፕላን ውስጥ የተጫነ ነው። የአውሮፕላኑ የብርሃን ሞገድ (የብርሃን ትይዩ የብርሃን ጨረር) ከኮሊማተሩ ወጥቶ በዲፍራክሽን ፍርግርግ ላይ ይወድቃል። የብርሃን ጨረሮች በቴሌስኮፕ ሌንስ ተሰብስበው በፎካል አውሮፕላኑ ውስጥ ያለውን የኮሊሞተር መሰንጠቅ እውነተኛ ምስል ይመሰርታሉ። በእይታ መስክ ውስጥ የቃጫዎች መስቀል እና የተሰነጠቀው ትክክለኛ ምስል (diffraction ከፍተኛ) በተመሳሳይ ጊዜ ይታያሉ። ቴሌስኮፕን በማንቀሳቀስ የቃጫዎችን መስቀል ከማንኛውም የዲፍራክሽን ከፍተኛ መጠን ጋር ማስተካከል ይችላሉ. በጥናት ላይ ያለው የጨረር ምንጭ የኒዮን መብራት ነው.
ሥራውን ማጠናቀቅ
ከዲፍራክሽን ፍርግርግ ጋር በሚሰሩበት ጊዜ ዋናው ሥራው ለተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች ከፍተኛውን የእይታ ማዕዘኖች በትክክል መለካት ነው.
ሥራ ከመጀመርዎ በፊት ጂኖሜትር ማስተካከል አስፈላጊ ነው. ይህንን ለማድረግ የሚከተሉትን ያስፈልግዎታል:
1. ቴሌስኮፕን ወደ ማለቂያ ያቀናብሩ, ማለትም, ሩቅ ነገሮችን በግልፅ ለማየት;
2. የብርሃን ምንጭ (ኒዮን መብራት) ከኮሊሞተር መሰንጠቂያው በተቃራኒ ያስቀምጡ;
3. የኦፕቲካል ዘንግ የኮሊማተር ዘንግ ቀጣይ እንዲሆን ቴሌስኮፕን ይጫኑ። ይህ የቱቦ eyepiece ያለውን ቋሚ መስመር የተሰነጠቀ ምስል መሃል ላይ በሚሆንበት ጊዜ ማሳካት ይሆናል;
4. የዓይነ-ቁራጭ ክር በማዕከላዊው ብሩህ ባንድ (ዜሮ-ትዕዛዝ ስፔክትረም) መካከል እንዲሆን ፍርስራሹን በደረጃው ላይ ያስቀምጡ. ጥሩ እይታ ለማግኘት ግርዶሹ ከጨረሩ ጨረሮች ጎን ለጎን መጫን አለበት ስለዚህም ክፍተቶቹ ከኮላሚተር መሰንጠቅ ጋር ትይዩ እንዲሆኑ።
የሞገድ ርዝመቶችን ለመለካት የሚታወቅ ጊዜ ያለው የዲፍራክሽን ፍርግርግ መጠቀም ይቻላል. ሥራ በሚሠራበት ጊዜ ፍርግርግ እንደቆመ ይቆያል, እና ቴሌስኮፑ ይሽከረከራል ስለዚህም በጥናት ላይ ያለው የእይታ መስመር ምስል ከዓይን ክር ጋር ይጣጣማል.
የሞገድ ርዝመቱ ከላጣው ቀመር ይወሰናል 
. እዚህ d=0.01mm; m - የስፔክትረም ቅደም ተከተል ወይም ከፍተኛ ቁጥር. ይህ እኩልታ የብርሃን ሞገድ ርዝመትን (ዲፍራክሽን ግሬቲንግ) በመጠቀም ለማስላት መሰረታዊ ስሌት ቀመር ነው።
ማዕበሉን ለመወሰን የሞገድ ርዝመቱን መለካት ይመጣል 
ከመጀመሪያው አቅጣጫ የጨረር ልዩነቶች. ተጨማሪ ሥራ በሚከተለው ቅደም ተከተል ይከናወናል.
1. የዜሮ መስመርን አቀማመጥ ይለኩ n 0. ይህንን ለማድረግ የዓይነ-ቁራጩ ክር ከዜሮ-ትዕዛዝ ስፔክትረም (ማእከላዊው ደማቅ ነጠብጣብ) መሃከል ጋር መስተካከል አለበት እና ክብ መደወያ እና ቫርኒየር በመጠቀም የ n 0 ዋጋን ይወስኑ.
2. በተመሳሳይ, የ 1 ኛ እና 2 ኛ ትዕዛዞችን የቀይ, ቢጫ እና አረንጓዴ መስመሮች ንባቦችን ያድርጉ, በእያንዳንዱ ጊዜ የዓይነ-ቁራጩን ክር ከተዛማጅ መስመር ጋር በማስተካከል. መለኪያዎች በስእል 4 በሚታየው ቅደም ተከተል መከናወን አለባቸው.
3. የመለኪያ ውጤቶችን በሰንጠረዥ 1 ውስጥ ያስገቡ።
4. በቀኝ በኩል ያሉት ሁሉም ናሙናዎች በ, እና በግራ በኩል ከተገለጹ - 
, ከዚያም ለተመሳሳይ መስመር አንግል በሦስት መንገዶች ሊሰላ ይችላል (ቀመሮች ከዚህ በታች ተሰጥተዋል)
.
ለአረንጓዴ መስመር፣ ለምሳሌ እኔ አዝዣለሁ፣ n 1 =n 1፣ እና n’ 1 =n 2፣ ለቢጫ መስመር አዝዣለሁ n 1 =n 3፣ n’ 1 =n 4፣ ወዘተ. (ሠንጠረዥ 1 ይመልከቱ).
5. ማዕዘኑን ማወቅ, ለእያንዳንዱ የስፔክትረም መስመር የሞገድ ርዝመት ይወስኑ.
ሠንጠረዥ 1.
|
የመስመር ቁጥር በሥዕሉ መሠረት |
በቀኝ በኩል ባለው መደወያ ላይ ቆጠራ |
በግራ በኩል ባለው መደወያ ላይ ቆጠራ |
||||
የቁጥጥር ጥያቄዎች
1. ምን ዓይነት ሞገዶች ወጥነት ይባላሉ?
2. የዲፍራክሽን ክስተት ምንድን ነው?
3. የ Huygens-Fresnel መርሆ ያዘጋጁ።
4. በስራው ውስጥ ምን አይነት ዲስኩር ይታያል?
5. በ 1 ኛ እና ከፍተኛ ትዕዛዞች ስፔክትረም ውስጥ የትኛው የቀለም መስመር ወደ ማዕከላዊው ከፍተኛ ቅርብ ይሆናል?
6. ከተለያዩ ቋሚዎች ጋር ከግሬቲንግ የተገኙት የዲፍራክሽን ንድፎች እንዴት ይለያሉ, ነገር ግን በተመሳሳይ መስመሮች ብዛት ይለያያሉ?
7. በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው የፍርግርግ ክፍል ከተዘጋ የዲፍራክሽን ንድፍ እንዴት ይለወጣል?
8. በዲፍራክሽን ስፔክትራ ውስጥ የቀለሞች ቅደም ተከተል ምንድን ነው?
9. የዜሮ ከፍተኛው ቀለም ምን ያህል ነው? ለምን እንደዚህ ትሆናለች?
10. የጭረት ቋሚውን ሳይቀይር የተሰነጠቀው ስፋት ከተለወጠ የዲፍራክሽን ንድፍ እንዴት ይለወጣል?
ስነ ጽሑፍ
1. ሲቩኪን ዲ.ቪ አጠቃላይ ትምህርት በፊዚክስ። ተ.3. ኦፕቲክስ ኤም: ናውካ, 1985.- 752 p.
2. Savelyev I.V. የአጠቃላይ ፊዚክስ ኮርስ. ተ.2. ኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊነት. ሞገዶች. ኦፕቲክስ ኤም: ናኡካ, 1988.-496 p.
3. Feynman R.፣ Leighton R.፣ Sands M. Feyman ስለ ፊዚክስ ትምህርቶች። ተ.3-4. ጨረራ ሞገዶች. ኳንታ. M.: ሚር, 1977.- 496 p.
4. ላንድስበርግ ጂ.ኤስ. ኦፕቲክስ. ኤም: ናውካ, 1976.- 823 p.
5. Kaliteevsky N.I. Wave optics. M.: ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት, 1978.- 321 p.
የላብራቶሪ ስራ ቁጥር 4 የማልሎስ ህግ ጥናት
የሥራው ዓላማ፡ የማሉስ ህግ የሙከራ ማረጋገጫ።
መሳሪያዎች እና መለዋወጫዎች፡ ሴሚኮንዳክተር (GaAs) የሌዘር ብርሃን ምንጭ፣ የፎቶ ዳሳሽ፣ galvanometer፣ analyzer with angular markings (የአንድ ክፍል ዋጋ 1 o)።
የሥራው ቲዎሬቲካል ክፍል
ከኤሌክትሮማግኔቲክ ቲዎሪ እይታ አንጻር ብርሃን transverse የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ነው ይህም የኤሌክትሪክ ኢ እና ማግኔቲክ H መስኮች ቬክተር እርስ perpendicular አውሮፕላኖች ውስጥ ይንቀጠቀጣል. የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ (ኢ / ሜትር) ኤሌክትሪክ ቬክተር ኢ ሁል ጊዜ በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ የሚተኛ ከሆነ መስመራዊ ፖላራይዝድ ወይም አውሮፕላን-ፖላራይዝድ ተብሎ ይጠራል ፣ በዚህ ውስጥ መደበኛው k እስከ ሞገድ ፊት ለፊት ይገኛል (ምስል 1)። መደበኛውን ኬ ወደ ፊት የያዘው አውሮፕላን እና የኢ/ኤም ሞገድ ኤሌክትሪክ ቬክተር E የሚተኛበት አውሮፕላን የፖላራይዜሽን አውሮፕላን ይባላል። የተፈጥሮ ብርሃን በፖላራይዝድ አይደለም፣ በብዙ ግለሰባዊ አተሞች የሚመነጨው የብርሃን ሞገዶች ስብስብ ነው፣ እና ኢ እና ኤች ቬክተሮች በዘፈቀደ በሁሉም አቅጣጫ ወደ ጨረሩ አቅጣጫ ይሽከረከራሉ። በተፈጥሮ ብርሃን ሁሉም የቬክተር ኢ ማወዛወዝ አቅጣጫዎች እኩል ሊሆኑ ይችላሉ. የተፈጥሮ ብርሃን የቀን ብርሃን፣ የበራ ብርሃን፣ ወዘተ ያካትታል።
ቀጥተኛ የፖላራይዝድ ብርሃን ለማግኘት ከቱርማሊን ወይም ከጂሮፓቲት ክሪስታሎች የተሠሩ ፖላሮይድ በተግባር ላይ ይውላል። እያንዳንዱ ፖላሮይድ በኦፕቲካል ዘንግ ተለይቶ የሚታወቅ ሲሆን ይህም ተመራጭ አቅጣጫ ነው። በዚህ ጉዳይ ላይ የተመረጠው አቅጣጫ አካላዊ ትርጉም እንደሚከተለው ነው. ብርሃን በፖላሮይድ ላይ የጨረር ዘንግ ካለው በአውሮፕላኑ ቀጥ ብሎ ይውደቅ። የ e / m ሞገድ የኤሌክትሪክ ቬክተር E በሁለት ክፍሎች ሊፈርስ ይችላል. እነዚህ ክፍሎች ሁልጊዜ ሊመረጡ ይችላሉ ስለዚህም ከመካከላቸው አንዱ, ለምሳሌ, E y, ከኦፕቲካል ዘንግ ጋር ትይዩ ይሆናል, እና ሌላኛው, E x ብለን እንጠራው, በ ቀጥ ያለ ይሆናል. የተፈጥሮ ብርሃን ወደ ፖላሮይድ የሚመራ ከሆነ፣ እነዚያ ኢ/ም ሞገዶች ብቻ በፖላሮይድ በኩል ያልፋሉ የኤሌክትሪክ ቬክተሮች E y ክፍሎች ያሉት (ከፖላሮይድ የጨረር ዘንግ ጋር ትይዩ ነው)። በዚህ ሁኔታ, የተፈጥሮ ብርሃን ፖላራይዜሽን ይከሰታል.
ያ። ፖላሮይድን በመጠቀም የብርሃን ፖላራይዜሽን በተወሰነ አቅጣጫ ከብርሃን ጨረር ማወዛወዝን ያካትታል. የተፈጥሮ ብርሃን በፖላራይዘር ላይ ቢወድቅ ፣ የዚያን ጥንካሬ ፣ ከዚያ የሚተላለፈው የፖላራይዝድ ብርሃን ጥንካሬ በፖላራይዘር አቅጣጫ ላይ የተመካ አይደለም (በጨረሩ ዙሪያ ያለው ሽክርክሪት) እና ከክስተቱ ጥንካሬ ግማሽ ጋር እኩል ነው። የተፈጥሮ ብርሃን;
የሰው ዓይን የፖላራይዝድ ብርሃንን ከተፈጥሮ ብርሃን አይለይም። በተወሰነ አውሮፕላን ውስጥ ብቻ የሚወዛወዝ የብርሃን ቬክተር ኢ አካልን ለማስተላለፍ የሚችል መሳሪያም የፖላራይዝድ ብርሃንን ለመተንተን ይጠቅማል። በዚህ ጉዳይ ላይ ተንታኝ ይባላል. በከፊል የፖላራይዝድ ብርሃን በአተነፋዩ ላይ ቢወድቅ በጨረሩ ዙሪያ ያለው የአተነፋፈስ መዞር የሚተላለፈው የብርሃን መጠን ከከፍተኛው (የ analyzer አውሮፕላን ከ yy አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል) ወደ ዝቅተኛው ለውጥ ጋር አብሮ ይመጣል።
አውሮፕላን-ፖላራይዝድ ብርሃን በ analyzer A (ምስል 3) ላይ ቢወድቅ, ክፍሉ ይጠፋል
,
(1)
የት በተፈጠረው የመወዛወዝ አውሮፕላኑ መካከል ያለው አንግል ነው የብርሃን pp እና የ analyzer አውሮፕላን መካከል aa. የብርሃን መጠኑ ከ E 2 ጋር ተመጣጣኝ ስለሆነ (1) ግምት ውስጥ በማስገባት የሚከተሉትን እናገኛለን: -
ተንታኙን የሚተው የብርሃን ጥንካሬ ባለሁበት፣ I o የአደጋው ብርሃን መጠን ነው። ቀመር (2) የማለስን ህግ ይገልጻል። ተንታኙን በጨረሩ ዙሪያ በማዞር ፣ ብርሃን በእሱ ውስጥ የማይያልፍበትን ቦታ ማግኘት ይችላሉ (ጥንካሬ እኔ ዜሮ ይሆናል)። ይህ የአደጋው ብርሃን ሙሉ በሙሉ ፖላራይዝድ መሆኑን ለማረጋገጥ አስተማማኝ መንገድ ነው። የምበላው ከጥንካሬ ጋር ያለው የተፈጥሮ ብርሃን በቅደም ተከተል በፖላራይዘር እና በተንታኝ ውስጥ ካለፈ፣ ብቅ ያለው ጨረር ጥንካሬ አለው።
α=0 (የፖላራይዘር እና ተንታኝ አውሮፕላኖች ትይዩ ሲሆኑ) ጥንካሬው ከፍተኛ እና እኩል ነው። "የተሻገረ" ፖላራይዘር እና ተንታኝ 
በምንም መልኩ ብርሃን አይፈቅዱም።
በ spectrophotometry, photocolorimetry እና colorimetry ሊከናወን ይችላል. ለ ኦፕቲካልዘዴዎች ቱርቦዲሜትሪ እና ኔፊሎሜትሪ - ትንተና ..., 1990. -480 p. ቫሲሊቭ ቪ.ፒ. የትንታኔ ኬሚስትሪ. ምሽት 2፡00 ክፍል 2። ፊዚኮ- የኬሚካላዊ ትንተና ዘዴዎች-የመማሪያ መጽሀፍ. ለ...
ኦፕቲካልገመዶች እና ባህሪያቸው
ትምህርት >> ግንኙነቶች እና ግንኙነቶችአጠቃላይ መሠረታዊ መስፈርቶች ለ አካላዊ- ሜካኒካል ባህሪያት ኦፕቲካልኬብሎች፡ - ከፍተኛ ጥንካሬ... ብዙ ቁጥር ያላቸው ዲዛይኖች ተሠርተው ተሠርተዋል። ኦፕቲካልኬብሎች በጣም የተለመዱት አራት ናቸው ...
ፊዚኮ- የኬሚካል ትንተና ዘዴዎች, ምደባቸው እና መሰረታዊ ቴክኒኮች
አጭር >> ኬሚስትሪየእነሱ ምደባ እና መሰረታዊ ቴክኒኮች ፊዚኮ- የኬሚካል ትንተና ዘዴዎች (FCMA) .... ትልቁ ተግባራዊ ትግበራዎች ናቸው ኦፕቲካል, ክሮማቶግራፊ እና ፖታቲዮሜትሪክ የመተንተን ዘዴዎች ... የስፔክትረም ክፍሎች =10-3...10-8 ሜትር ኦፕቲካልዘዴዎች (IR spectroscopy, ...
በተጨማሪ አንብብ፡-
|
የስራ ቁጥር 3. DIFFRACTION
የሥራው ዓላማ;በተለያዩ ጨረሮች ውስጥ ከተለያዩ ነገሮች የዲፍራክሽን ንድፎችን ለማግኘት ይማሩ ፣ የብርሃን ሞገድ ርዝመቱን ከዲፍራክሽን ንድፍ ይወስኑ።
ማወቅ ያለብዎት ጥያቄዎች
ሥራ ለመሥራት ፈቃድ;
1. የብርሃን ልዩነት ክስተት ምንድን ነው?
2. Huygens-Fresnel መርህ.
3. Fresnel ዞን ዘዴ.
4. የ Fresnel ዞኖች ቁጥር ከክብ ጉድጓድ በተገኘው የዲፍራክሽን ንድፍ አይነት እንዴት ሊታወቅ ይችላል?
5. በFraunhofer diffraction እና Fresnel diffraction መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
6. የተለያየ እና ትይዩ ጨረሮች ከክብ ስክሪን እና ክብ ቅርጽ ያለው ቀዳዳ.
7. በዲፍራክሽን ስፔክትራ ውስጥ የቀለሞች ቅደም ተከተል ምንድን ነው? የዜሮ ከፍተኛው ቀለም ምን ያህል ነው?
8. የዞን ሳህን ምን ይባላል?
መግቢያ
ድብርት (Diffraction) የብርሃን ጨረሩን ከ rectilinear propagation ወይም ከብርሃን ግልጽ ባልሆኑ ነገሮች ዙሪያ የመታጠፍ ክስተት ነው። ከዲፍራክሽን በኋላ ከቀጥታ ስርጭት የራቁ ጨረሮች ይገናኛሉ እና ይደራረባሉ ፣ እና ከተመሳሳይ ማዕበል የተገኙ በመሆናቸው ፣ እነሱ ወጥነት ያላቸው ናቸው (በብርሃን ጣልቃገብነት ላይ ያለውን ሥራ ይመልከቱ) እና ፣ ስለሆነም ፣ ጣልቃ-ገብነት (maxima እና radiation) ተለዋጭ ናቸው። ሚኒማ) ይህ ሥርዓተ-ጥለት “ዲፍራክሽን ጥለት” ይባላል። እንዲህ ዓይነቱን ምስል ለመተንተን, የተጋረጡትን ሞገዶች ስፋት እና ደረጃዎች ማወቅ ያስፈልጋል.
ልዩነትን በተለያዩ ጨረሮች (Fresnel diffraction) እና በትይዩ ጨረሮች (Fraunhofer diffraction) እንይ።
ከክብ ጉድጓድ (Fresnel diffraction) ጨረሮች የሚለያዩበት ልዩነት
በአንድ ነጥብ ላይ የሚደርሱ የመወዛወዝ መጠኖች ሀከተለያዩ የማዕበል ወለል ክፍሎች (ምስል 1) ፣ በርቀት ላይ የተመሠረተ ነው ለ) የእነዚህ ክፍሎች እስከ ነጥቡ ሀ, መጠናቸው እና አንግል ሀከመደበኛ እስከ ሞገድ ፊት ለፊት እና ወደ ነጥቡ አቅጣጫ ሀ. ከሁሉም ክፍሎች የሚመጣውን የመወዛወዝ ስፋት ሲፈልጉ ፣ ወደ ነጥቡ የሚወስዱት መንገዶቻቸው የተለያዩ ስለሆኑ የግለሰባዊ ንዝረቶች ደረጃዎች ላይጣጣሙ እንደሚችሉ ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል ። ሀ. የመወዛወዝ ስፋትን መፈለግ በአጠቃላይ ከባድ ስራ ነው። ፍሬስኔል ቀላል ዘዴን አቅርቧል, አጠቃቀሙም በበርካታ ቀላል ጉዳዮች ላይ በጥራት ትክክለኛ የሆነ የዲፍራፍሬሽን ንድፍ ይሰጣል.
የሞገድ ዱካዎች ሲለያዩ (- የሞገድ ርዝመት) ፣ ንዝረቶች በፀረ-ፊደል ውስጥ ይከሰታሉ እና እርስ በእርስ ይሰረዛሉ። ፍሬስኔል የሞገድ ፊት ለፊት ወደ ዞኖች እንዲከፋፈል ሐሳብ አቅርቧል፣ ጽንፈኞቹ ነጥቦቹም በፀረ-ገጽታ መወዛወዝን ይፈጥራሉ፣ ይህ ዞን በማዕበል ፊት ላይ ያለው የሉል ገጽ አካል ነው።
Fresnel ዞኖች እንደሚከተለው ይገነባሉ. ማዕከላዊው ዞን (ምስል 1) ሁሉንም ነጥቦች ያካትታል, ከየትኛው ነጥብ ላይ የመወዛወዝ ደረጃ ልዩነት ሀአይበልጥም ገጽ(እስከ ነጥቡ ያለው ርቀት ሀበቃ ለ 1 = ፣ የት ለ- ከማዕበል ፊት እስከ ነጥቡ ያለው አጭር ርቀት ሀ). በአቅራቢያው ያለው ሁለተኛ ዞን (ከመንገዱ ልዩነት ጋር) በአንድ በኩል እና በነጥቦች መካከል የተዘጉ የሉል ክልልን ይወክላል. 
, በሌላ በኩል. በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, የሚከተሉት ዞኖች እንዲሁ ክብ ይሆናሉ, ከውጪ በነጥቦች የተገደቡ, የት ክ- የዞን ቁጥር. የሁሉም ዞኖች አከባቢዎች በግምት እኩል መሆናቸውን እና ራዲየስን ማሳየት ይቻላል ክኛ ዞን እኩል ነው።
. (1)
ከሁሉም የፍሬስኔል ዞኖች የተገኘውን የመወዛወዝ ስፋት በአንድ ነጥብ ላይ ማስላት ሀበቬክተር ዲያግራም ላይ ለማምረት አመቺ. ይህንን ለማድረግ እያንዳንዱን የፍሬኔል ዞን በአዕምሯዊ ሁኔታ ወደ ተመሳሳይ አካባቢ ወደ ብዙ የተጠጋጉ ንዑስ ዞኖች እንከፋፍል። ከዚያም የጠቅላላው ንዑስ ዞን መወዛወዝ ስፋት እንደ የአንደኛ ደረጃ ቬክተር ድምር ሊወከል ይችላል ይህም በመካከላቸው ትንሽ የደረጃ ፈረቃ፣ ማለትም፣ በ ዲጄ, እና ጽንፈኛ ኤሌሜንታሪ ቬክተሮች በደረጃ በደረጃ በአንድ ማዕዘን ይቀየራሉ ገጽ, ማለትም በተቃራኒ አቅጣጫዎች ተመርቷል. ሁሉም የዞኑ የመጀመሪያ ደረጃ ቬክተሮች አንድ ላይ አንድ ግማሽ ክብ ይመሰርታሉ ፣ እና በዚህ ምክንያት የመወዛወዝ ስፋት ኢ 1 ከአንዱ ዞን ሁሉንም ቬክተሮች በማጠቃለል ሊገኝ ይችላል, ማለትም የአንደኛ ደረጃ ቬክተሮች ሰንሰለት መጀመሪያ እና መጨረሻ የሚያገናኝ ቬክተር ይፈጥራል (ምስል 2, ሀ).
በተመሳሳይም ሁለተኛውን ዞን (ምስል 2, ለ) ጨምሮ ግንባታ ማድረግ ይችላሉ. ውጤት ቬክተር ኢ 2 ላይ ተመርቷል ኢ 1 እና በፍፁም ዋጋ በትንሹ ያነሰ ኢ 111 1 . የመጨረሻው ሁኔታ ምንም እንኳን የዞኖቹ አከባቢዎች ተመሳሳይ ቢሆኑም, ሁለተኛው ዞን በነጥቡ ላይ ካለው ተመልካች አንጻር ትንሽ በማዘንበል ምክንያት ነው. ሀ. ሆኖም ግን, የመወዛወዝ አጠቃላይ ስፋት ኢ 1 + ኢ 2 ትንሽ ነው (ምስል 2, ለ).
በግራፊክ, የንዝረት ስፋት የቬክተሮችን ሰንሰለቶች በክበቡ ተጓዳኝ ክፍሎች በመተካት ሊሰላ ይችላል. ምስል 2 (ሐ እና መ) እንደዚህ ያሉ ግንባታዎችን ለሦስት ወይም ከዚያ በላይ ዞኖች የሉል ሞገድ ፊት ያሳያል. ጉዳዮችን a እና d ን በማነፃፀር ከ 1 ኛ Fresnel ዞን የመወዛወዝ ስፋት ሁለት ጊዜ (እና የብርሃን ጥንካሬ) መሆኑን እናስተውላለን አይ 4 ጊዜ, ምክንያቱም አይ » ሀ 2) ማለቂያ ከሌላቸው የዞኖች ብዛት ከሚዛመደው ስፋት ይበልጣል።
የነጥብ ምንጭ ይሁን ኤስእና ግልጽ ያልሆነ ሳህን ኤምክብ ቀዳዳ ያለው (ምስል 3, ሀ). በአንድ ነጥብ ላይ መብራቱን ለመወሰን ያስፈልጋል ሀ, ከምንጩ በሚያልፈው ቀጥታ መስመር ላይ ተኝቷል ኤስበቀዳዳው መሃል በኩል. በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው ጉድጓዱ የሉል ሞገድ የተወሰነውን ክፍል ብቻ እንዲያልፍ ያስችለዋል. በአንድ ነጥብ ላይ ማብራት ሀየሚወሰነው በዚህ የፊት ክፍል ብቻ ነው ፣ ማለትም ፣ በክፍት Fresnel ዞኖች ብቻ ፣ ቁጥራቸውም በቀዳዳው ዲያሜትር ፣ የሞገድ ርዝመት እና የሙከራው ጂኦሜትሪ ላይ የተመሠረተ ነው።
ክፍት ዞኖች ቁጥር ከሆነ ለእንኳን, ከዚያም የኃይለኛው ግራፊክ ስሌት (ምስል 2, ለ) ወደ ቫኒሺንግ ዝቅተኛ ጥንካሬ ይመራል, ማለትም ነጥቡ ላይ. ሀጨለማ ይሆናል, እና በተቃራኒው ለ(ምስል 2, a, c) በነጥቡ ላይ ሀከፍተኛው ብርሃን ይኖራል.
በግልጽ እንደሚታየው, ስለ ነጥቡ ሚዛናዊ መሆን አለበት ሀ(ከማዕከላዊው ተመሳሳይ ርቀት ላይ በሚገኙት ነጥቦች ላይ, የዝርጋታ ሁኔታዎች ተመሳሳይ ይሆናሉ). በተጨማሪም ፣ በዘንጉ ላይ አንድ ቦታ ላይ የብርሃን ቦታን የምንመለከት ከሆነ ፣ በዙሪያው የጨለማ ቀለበት እናገኛለን ፣ በዙሪያው የብርሃን ቀለበት እናስተውላለን ፣ ማለትም ፣ የዲስትሪክቱ ንድፍ ተለዋጭ ጨለማ እና ቀላል ቀለበቶች (ክበቦች) (ምስል) 3 ለ) ።
ጥግ ሀ, የትኛውም የዲፍራክሽን ከፍተኛ አቅጣጫን የሚያመለክት, የዲፍራክሽን አንግል (ምስል 3 ሀ) ይባላል. ወደ መጀመሪያው ቀለበት የሚወስደው አቅጣጫ በማእዘን (በይበልጥ በትክክል 1.22) እንደሚታወቅ ለማሳየት (ቀላል ባይሆንም) ይቻላል ። መ- ቀዳዳ ዲያሜትር.
1 | | |
ፍቺ
የዲፍራክሽን ስፔክትረምበስክሪኑ ላይ ያለው የኃይለኛነት ስርጭት ነው, ይህም በዲፍራክሽን ምክንያት ነው.
በዚህ ሁኔታ, የብርሃን ሃይል ዋናው ክፍል በማዕከላዊው ከፍተኛው ላይ ያተኮረ ነው.
እንደ መሣሪያው ከግምት ውስጥ በማስገባት የዲፍራክሽን ፍርግርግ ከወሰድን ፣ የትኛው ልዩነት ይከናወናል ፣ ከዚያ ከቀመርው-
(መ ግሪንግ ቋሚ በሆነበት; የዲፍራክሽን አንግል ነው; የብርሃን ሞገድ ርዝመት ነው; ኢንቲጀር ነው) በመቀጠል ዋናው ከፍተኛው የሚታይበት አንግል በግራጫው ላይ ካለው የብርሃን ክስተት የሞገድ ርዝመት ጋር የተያያዘ ነው (ብርሃን). በመደበኛነት በፍርግርግ ላይ ይወድቃል). ይህ ማለት በተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች ብርሃን የሚመነጨው የኃይለኛነት መጠን በተለያዩ ቦታዎች በተመልካች ቦታ ላይ ይከሰታል፣ ይህም የዲፍራክሽን ግሬቲንግን እንደ ስፔክትራል መሳሪያ ለመጠቀም ያስችላል።
ነጭ ብርሃን በዲፍራክሽን ፍርግርግ ላይ ቢወድቅ, ሁሉም ከፍተኛው, ከማዕከላዊው ከፍተኛ በስተቀር, ወደ ስፔክትረም ይከፋፈላሉ. ከቀመር (1) የሚከተለው የከፍተኛው ቅደም ተከተል አቀማመጥ እንደሚከተለው ሊወሰን ይችላል-
ከአገላለጽ (2) በመቀጠል የሞገድ ርዝመቱ እየጨመረ በሄደ ቁጥር ከማዕከላዊ ከፍተኛው እስከ ከፍተኛው ያለው ርቀት በቁጥር ሜትር ይጨምራል. የእያንዳንዱ ዋና ከፍተኛው የቫዮሌት ክፍል የዲፍራክሽን ንድፍ መሃል ላይ ይገጥማል ፣ እና ቀይው ክፍል ወደ ውጭ ይመለከታል። ነጭ ብርሃን በሚፈርስበት ጊዜ የቫዮሌት ጨረሮች ከቀይ ቀይ ይልቅ ጠንከር ያሉ መሆናቸው መታወስ አለበት።
የሞገድ ርዝመቱ ሊታወቅ የሚችል የዲፍራክሽን ፍርግርግ እንደ ቀላል የእይታ መሣሪያ ጥቅም ላይ ይውላል። የፍርግርግ ጊዜ የሚታወቅ ከሆነ የብርሃን የሞገድ ርዝመት ማግኘት ከተመረጠው የጨረር ቅደም ተከተል አቅጣጫ ጋር የሚዛመደውን አንግል ለመለካት ይቀንሳል። በተለምዶ የመጀመሪያ ወይም ሁለተኛ ደረጃ ስፔክተሮች ጥቅም ላይ ይውላሉ።
ከፍተኛ-ትዕዛዝ የተዛባ ስፔክትሮች እርስ በርስ እንደሚደጋገፉ ልብ ሊባል ይገባል. ስለዚህ, ነጭ ብርሃን ሲበሰብስ, የሁለተኛው እና የሶስተኛው ትዕዛዞች ገጽታ ቀድሞውኑ በከፊል ይደራረባል.
መበታተን እና መበስበስን ወደ ስፔክትረም መበተን
እንደ መበታተንን በመጠቀም የብርሃን ጨረር ወደ ክፍሎቹ ሊከፋፈል ይችላል። ሆኖም, በእነዚህ አካላዊ ክስተቶች ውስጥ መሠረታዊ ልዩነቶች አሉ. ስለዚህ የዲፍራክሽን ስፔክትረም ብርሃን በእንቅፋቶች ዙሪያ መታጠፍ ውጤት ነው, ለምሳሌ, በዲፍራክሽን ፍርግርግ አቅራቢያ ያሉ ጨለማ ቦታዎች. እንዲህ ዓይነቱ ስፔክትረም በሁሉም አቅጣጫዎች በእኩል መጠን ይሰራጫል. የጨረር ቫዮሌት ክፍል ወደ መሃሉ ይመለከተዋል. ብርሃንን በፕሪዝም ውስጥ በማለፍ የተበታተነ ስፔክትረም ማግኘት ይቻላል. ስፔክትረም በቫዮሌት አቅጣጫ ተዘርግቶ በቀይ የተጨመቀ ነው. የቫዮሌት ስፔክትሩ ክፍል ከቀይ ክፍል የበለጠ ትልቅ ስፋት ይይዛል. በስብስብ ብስባሽ ወቅት, ቀይ ጨረሮች ከቫዮሌት ጨረሮች ያነሱ ናቸው, ይህም ማለት የቀይው ክፍል ወደ መሃሉ ቅርብ ነው.
በድብቅ ወቅት ከፍተኛው የእይታ ቅደም ተከተል
ቀመር (2) በመጠቀም እና ከአንድ በላይ ሊሆን የማይችል መሆኑን ከግምት ውስጥ በማስገባት የሚከተለውን እናገኛለን፡-
የችግር አፈታት ምሳሌዎች
ምሳሌ 1
| የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ያድርጉ | ከ = 600 nm ጋር እኩል የሆነ የሞገድ ርዝመት ያለው ብርሃን በአውሮፕላኑ ላይ ባለው የዲፍራክሽን ፍርግርግ ላይ ተከስቷል፣ የፍርግርግ ጊዜ ከ m ጋር እኩል ነው። በዚህ ጉዳይ ላይ የ maxima ቁጥር ስንት ነው? |
| መፍትሄ | ለችግሩ መፍትሄው መሠረት በተሰጡት ቅድመ ሁኔታዎች ውስጥ በፍርግርግ ወቅት የተገኘው ከፍተኛው ቀመር ነው ። ከፍተኛው የ m እሴት የሚገኘው በ = 600 nm=m ከሆነ ስሌቶቹን እናከናውን:
የ maxima (n) ቁጥር ከዚህ ጋር እኩል ይሆናል፡- |
| መልስ | =3; |
ምሳሌ 2
| የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ያድርጉ | የሞገድ ርዝመት ያለው ሞኖክሮማዊ የብርሃን ጨረር . ከግሬቲንግ ኤል በርቀት ላይ ስክሪን አለ፣ በዚህ ላይ መነፅርን በመጠቀም ስፔክትራል ዲፍራክሽን ጥለት ይፈጠራል። የመጀመርያው ዋና የዲፍራክሽን ከፍተኛው ከማዕከላዊው x ርቀት ላይ እንደሚገኝ ታውቋል (ምስል 1). የዲፍራክሽን ፍርግርግ ቋሚ (መ) ምንድን ነው? |
| መፍትሄ | ሥዕል እንሥራ። |